化学选修5第四章课件化学选修四第四章总结.doc

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1、化学选修5第四章课件化学选修四第四章总结化学选修5第四章课件第四章 电化学根底第一节 原电池一、探究目的体验化学能与电能互相转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。三、探究难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程。【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。【板书】4.1 原电池一、原电池实验探究

2、讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家-伏打留给我们的历史闪光点！1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反响式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖-原电池。 【板书】1原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H=

3、Zn+H2 讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反响是氧化复原反响，有电子的转移，但氧化剂和复原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，剧烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进展的氧化复原反响，假设能设法使氧化与复原分开进展，让电子的不规那么转移变成定向挪动，便能形成电流。所以原电池的本质就是将氧化复原的电子转移变成电子的定向挪动形成电流。2本质：将一定的氧化复原反响的电子转移变成电子的定向挪动。即将化学能转化成电能的形式释放。问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的

4、工作原理。 3原理：负氧正还问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子问：导线上有电流产生，即有电子的定向挪动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？学生：溶液中的氢离子讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。 讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极Zn 正

5、极Cu实验：我们用干电池验证一下我们分析p 的正负极是否正确！讲：我们一般用离子反响方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反响。一般先写负极，所以可表示为： 负极Zn：Zn2eZn2 氧化 正极Cu：2H2eH2复原讲：其中负极上发生的是氧化反响，正极上发生的是复原反响，即负氧正还。 注意：电极方程式要注明正负极和电极材料 满足所有守衡 总反响是：Zn+2H+=Zn2+H2讲：原来一个自发的氧化复原反响通过一定的装置让氧化剂和复原剂不规那么的电子转移变成电子的定向挪动就形成了原电池。转折：可以看出一个完好的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫

6、酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。 过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？二、原电池的构成条件1、活泼性不同的两电极2、电解质溶液3、形成闭合回路导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液4、自发的氧化复原反响(本质条件)考虑：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？ C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。1镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠2锌铜/硫酸无导线；碳碳/氢氧

7、化钠 假设一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。3银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？银圈下沉 4Zn/ZnSO4/Cu/CuSO4盐桥充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂 5铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中 考虑：如何根据氧化复原反响原理来设计原电池呢？ 请将氧化复原反响 Zn + Cu2+= Cu + Zn2+设计成电池：硫硫酸铜s硫酸硫酸铜此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。 其中，用到了盐桥 什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl

8、溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么？可使由它连接的两溶液保持电中性，否那么锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进展。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用那么是沟通内电路。 三、原电池的工作原理：正极反响：得到电子 复原反响 负极反响：失去电子 氧化反响 总反响：正极反响+负极反响想一想：如何书写复杂反响的电极反响式？ 较繁电极反响式=总反响式-简单电极反响式例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因此受到重视，可用Li2

9、CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在6500C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反响式：负极反响式为：2CO+2CO32-4e-=4CO22-正极反响式为：2CO2+O2+4e-=2CO3 电池总反响式：2CO+O2=2CO2 四、原电池中的几个判断1.正极负极的判断：正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极 考虑：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断电流方向：正负 电子流向：负正 电解质溶液中离子运动方向的判断阳离子:向正极区挪动 阴离子:向负极区挪动 练习：以下哪些装置能构成原电池？练习：某原电池的总反响的离子方程式

10、为： 2Fe3+Fe = 3Fe2+，不能实现该反响的原电池组成是 A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液练习：宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反响为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反响保持在高温下，使H2O蒸发，正确表达正确的选项是： AH2为正极，O2为负极B电极反响正极：O2+2H2O+4e- =4OH- C电极反响负极：2H2+4OH-=4H2O-4e- D负极发生氧化反响，正极发生复原反响 练习：以下关于原电池的表达正确的选项是 A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被复原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极第 8 页 共 8 页