原电池的工作原理_.pptx

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1、活动与探究一 向盛有30ml 1.0molL-1CuSO4溶液的小烧杯中,加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度计的变化。现象现象现象现象:温度迅速上升，有红色物质析出温度迅速上升，有红色物质析出温度迅速上升，有红色物质析出温度迅速上升，有红色物质析出结论结论结论结论:Zn(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(s)H=-216.81 kJmol1 化学能化学能化学能化学能 热能热能热能热能设疑请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应？并设计实验方案加以证明。化学能化学能?第1页/共13页一、原电池1、概念：把化学能转化为电能的装置。知识回顾(1)(1

2、)有有自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应 （2 2）活泼性不同的两个）活泼性不同的两个电极电极（3 3）两个电极插入）两个电极插入电解质溶液电解质溶液中中（4 4）形成）形成闭合回路闭合回路 （用导线连接或电极直接接触）（用导线连接或电极直接接触）反应的要求电极材料的要求溶液的要求原电池的形成条件CuC2.第2页/共13页ZnCu CuSO43、原电池的工作原理Zn2+电池总反应：电池总反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=CuSO42-Cu2+电子e-e-e-e-e-Zn2+Zn2+Zn2+电流正极（铜电极）负极（锌电极）氧化反应 还原反应第3页/共13

3、页电解质溶液失e-，沿导线传递负极正极 3 3、原电池工作原理：发发生生氧氧化化反反应应发发生生还还原原反反应应阴离子阴离子阳离子阳离子有电流产生第4页/共13页ZnCu CuSO4正极（铜电极）Cu2+2e-=CuCu2+电子e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-Cu2+Cu2+Cu2+缺陷：不能产生持续稳定的电流，化学能转化为电能效率不高如何解决？第5页/共13页ZnCuCuSO4什么溶液？对应金属的可溶性盐ZnSO4盐桥 盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液的琼脂。Cl-和K+在盐桥中可自由移动盐桥的作用：（1）形成闭合回路（代替两溶液直接接触）（2）平衡电荷（保证电解质溶液呈电中

4、性）K+Cl-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+e-e-e-e-Cu2+2e-=CuZn-2e-=Zn2+盐桥中离子运动方向：K+Cl-负极正极与电解质溶液离子运动方向一致第6页/共13页电解质溶液失e-，沿导线传递负极正极 发发生生氧氧化化反反应应发发生生还还原原反反应应有电流产生盐桥K+Cl-二、带盐桥的原电池工作原理：电解质溶液优点：能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率第7页/共13页三、原电池的设计利用Fe+Cu2+=Fe2+Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应P P1414活动与探究1、前提：是氧化还原反应2、把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应负极（氧化反应

5、）：Fe-2e-=Fe2+正极（还原反应）：Cu22e-=Cu3、以两极反应为原理，确定材料及电解质溶液负极材料：Fe4、画出示意图 Fe +Cu2+=Fe2+Cu 设计原电池的思路正极材料：Cu或石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属电解质溶液：CuSO4溶液（铜的可溶性盐）第8页/共13页利用2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。试一试1：设计原电池的思路：1、前提：是氧化还原反应2、把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应负极（氧化反应）：Cu-2e-=Cu2+正极（还原反应）：2Fe32e-=2Fe2+3、以两级反应为原理，确定材料及电解质溶液负

6、极材料：Cu正极材料：石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属电解质溶液：FeCl3溶液4、画出示意图2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+第9页/共13页(-)：Zn 2e-=Zn2+(+)：2H+2e-=H2 电池反应：Zn+2H+=Zn2+H2ZnCuH2SO4ZnSO4盐桥+把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出电极反应式及电池反应方程式ZnCu H2SO4试一试2：第10页/共13页四、四、原电池的正负极的判断方法原电池的正负极的判断方法 微观判断（根据电子流动方向）电子流出的极电子流入的极负极正极 较活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极工作后 质量减少的电极负极正极正极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生还原反应的极宏观判断：根据电极材料根据原电池电极 发生的反应根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：负极正极特殊情况第11页/共13页练习练习1.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中四种金属片进入稀盐酸中,用用导线连接导线连接,可以组成原电池可以组成原电池,实验结果如下图所示实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ZYXW比较金属活动性强弱。原电池原理应用第12页/共13页谢谢您的观看！第13页/共13页