【精品】人教版选修四第四章《电化学基础》《原电池课件精品ppt课件.ppt

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1、人教版选修四第四章电化学基础原电池课件温故知新温故知新1、原电池：把化学能转化为电能的装置。原电池：把化学能转化为电能的装置。2、构成原电池的条件、构成原电池的条件（1 1 1 1）两极：两极：两极：两极：有两种活泼性不同的金属（金属与非金属）有两种活泼性不同的金属（金属与非金属）有两种活泼性不同的金属（金属与非金属）有两种活泼性不同的金属（金属与非金属）（2 2 2 2）一液：一液：一液：一液：两电极在电解质溶液中两电极在电解质溶液中两电极在电解质溶液中两电极在电解质溶液中（3 3 3 3）一反应：一反应：一反应：一反应：自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应自发

2、进行的氧化还原反应（4 4 4 4）一闭合一闭合一闭合一闭合：形成闭合回路：形成闭合回路：形成闭合回路：形成闭合回路原电池原电池善于发现善于发现1、2、你能否设计出影片中的原电池装置你能否设计出影片中的原电池装置影片中的原电池发生的电池总反应是？影片中的原电池发生的电池总反应是？3、该装置的闭合回路是怎么形成的？该装置的闭合回路是怎么形成的？H2SO4()()氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+稀硫酸溶液稀硫酸溶液 ZnCue-SO42-A Zn+2H+=Zn2+H2还原反应还原反应2H+2e-=H2H+原电池的工作原理原电池的工作原理电子从电子从负极负极流向流向正极正极阴离子移向负极阴离子

3、移向负极阳离子移向正极阳离子移向正极内电路内电路：外电路外电路：请根据材料箱里用品任选两个组合(部分材料可重复)看看能否产生电流？铁片铁片锌片锌片铜片铜片小木棒小木棒蔗糖溶液蔗糖溶液硫酸铜溶液硫酸铜溶液硫酸锌溶液硫酸锌溶液锌片锌片/铜片铜片铁片铁片/铜片铜片锌片锌片/铁片铁片原电池设计原电池设计各种原电池输出电能的能力大小v主人公的通讯设备需要充电，到底选哪个装主人公的通讯设备需要充电，到底选哪个装置比较好？置比较好？CuZn CuSO4ACuFe CuSO4AA AA A按正负极接好电极（打磨）按正负极接好电极（打磨）放入电解质溶液中保证每组两电极放入电解质溶液中保证每组两电极距离距离一致一

4、致 CuZn CuSO4ACuFe CuSO4AA AA A实验探究（一）实验探究（一）原电池输出电能的能力合作、质疑，张扬自己！亲爱的朋友，合作、质疑，张扬自己！亲爱的朋友，愿你的小组成功！愿你的小组成功！？1 1、观察电极现象、观察电极现象2 2、记录电流的、记录电流的最大值最大值及变化趋势及变化趋势原电池输出电能的能力1.比较下列两个原电池输出电流的大小比较下列两个原电池输出电流的大小（电解质溶液相同）（电解质溶液相同）结论一：电解液相同时，物质的还原性越强，结论一：电解液相同时，物质的还原性越强，原电池输出电能的能力越强。原电池输出电能的能力越强。实验探究（一）实验探究（一）CuZn

5、CuSO4ACuFe CuSO4AA AA A电流大电流大Zn+Cu2+=Zn2+CuFe+Cu2+=Fe2+Cu 2 2.试推测下列两个原电池输出电流的大小试推测下列两个原电池输出电流的大小 （电解质溶液浓度相同）（电解质溶液浓度相同）结论二：负极相同时，物质的氧化性越强，结论二：负极相同时，物质的氧化性越强，原电池输出电能的能力越强。原电池输出电能的能力越强。实验探究（一）实验探究（一）原电池输出电能的能力CuZn H2SO4ACuZn CuSO4A电流大电流大Zn+2H+=Zn2+H2Zn+Cu2+=Zn2+Cu阳离子的氧化性阳离子的氧化性：（：（K+Ca2+Na+）Mg2+、Al3+、

6、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+(H+)Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+.得得e-能力依次能力依次增强增强实验探究（一）实验探究（一）原电池输出电能的能力原电池输出电能的能力：取决于组成原电池的反原电池输出电能的能力：取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。应物的氧化还原能力。单质的还原性：单质的还原性：（K Ca Na）Mg、Al、Zn、Fe、Sn 、Pb(H)Cu、Hg 、Ag、Pt、Au 失失e-能力依次能力依次减弱减弱现象再分析现象再分析CuZnCuSO4A 实际现象实际现象锌片锌片 逐渐溶解逐渐溶解 铜片铜片 有红色物质析出有红色物质析出示数示数 越来越小越来越小 不能产生

7、持续稳定的电流，存在不能产生持续稳定的电流，存在缺陷！缺陷！？原因原因：由于锌片与硫酸铜溶液直接由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，会有铜在锌片表面析出，当接触，会有铜在锌片表面析出，当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。成原电池，也就没有电流产生。也有红色物质析出也有红色物质析出 如如何产生稳定的电流何产生稳定的电流思考与交流思考与交流如何避免锌与如何避免锌与CuSO4 溶液反应？溶液反应？把把锌锌与与CuSO4 溶液分开，溶液分开，把把锌锌放在另一放在另一份份不与不与锌锌反反应应的溶液的溶液中中，一般加，一般加金属金属对应对应的的盐盐溶液。溶液

8、。CuSO4 溶液溶液 AZnSOZnSO4 4溶液溶液溶液溶液CuZnCuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液盐桥盐桥内电路中离子无法定向移动而破坏了溶液的电中性，内电路中离子无法定向移动而破坏了溶液的电中性，所以没有电流。所以没有电流。实验探究（二）实验探究（二）怎样才能构成溶液内部怎样才能构成溶液内部的闭合回路？的闭合回路？如何产生稳定的电流实验探究（二）实验探究（二）锌半电池锌半电池铜半电池铜半电池ZnSOZnSO4 4溶液溶液溶液溶液CuZnCuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液盐桥盐桥A还原性强的材料作还原性强的材料作负极负极，失电子被氧化失电子被氧化Zn-2eZn-2e-=Zn=Z

9、n2+2+电解质溶液中氧化性强的离子电解质溶液中氧化性强的离子在在正极正极得电子被还原得电子被还原CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu总反应：总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu原电池（加盐桥）的工作原理原电池（加盐桥）的工作原理实验探究（二）实验探究（二）外电路中：外电路中：电子由负极经电子由负极经导线流向正极导线流向正极内电路中：内电路中：两极之间通过两极之间通过盐桥盐桥构成闭合回路。构成闭合回路。盐桥：充满电解质溶盐桥：充满电解质溶液的液的U U型管。通常装有型管。通常装有KClKCl饱和溶液，琼胶进饱和溶液，琼胶进行固定，行固定，K K+和和ClCl-可自可自由移动。由移动。原电池（

10、加盐桥）的工作原理原电池（加盐桥）的工作原理（1 1）形成闭合回路）形成闭合回路（2 2）两溶液保持电中性）两溶液保持电中性 （平衡电荷）（平衡电荷）（3 3）提高电能转化效率）提高电能转化效率Cl-向向锌盐锌盐方向移方向移动动，K+向向铜盐铜盐方向移方向移动动，使，使Zn盐盐和和Cu盐盐溶液一直保持溶液一直保持电电中性，中性，从而使从而使电电子不断从子不断从Zn极流极流向向Cu极，使极，使电电流持流持续传导续传导。对比学习对比学习ACuZn CuSO4A含盐桥原电池的优点：含盐桥原电池的优点：能产生持续稳定的电流能产生持续稳定的电流能产生持续稳定的电流能产生持续稳定的电流,提高了提高了提高了

11、提高了电能转化率，提高电池使用寿命电能转化率，提高电池使用寿命电能转化率，提高电池使用寿命电能转化率，提高电池使用寿命根据下式所表示的氧化根据下式所表示的氧化还还原反原反应设计应设计一个原一个原电电池：池：Fe2+(aq)Zn(s)=Fe(s)+Zn2+(aq)v（1）装置可采用）装置可采用烧烧杯和杯和盐桥盐桥，画出此原，画出此原电电池的装池的装置置简图简图v（2）注明原）注明原电电池的正极和池的正极和负负极极v（3）注明外）注明外电电路中路中电电子的流向子的流向v（4）写出两个）写出两个电电极上的极上的电电极反极反应应课堂反馈课堂反馈Fe2+(aq)Zn(s)=Fe(s)+Zn2+(aq)v负极：Zn-2e-=Zn2+v正极：Fe2+2e-=Fe()(+)Zn ZnSO4 A e-敬请各位前辈多多指教！敬请各位前辈多多指教！