高中化學(xué) 第四章 第一節(jié) 原電池（第1課時）課件 新人教版選修4.ppt

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第四章電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)原電池 第1課時 形成原電池的條件 u 知識回顧 原電池 結(jié)論 形成原電池的條件一 有兩種活潑性不同的金屬 或一種是非金屬導(dǎo)體 作電極 知識回顧 原電池 形成原電池的條件二 結(jié)論 電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中 知識回顧 原電池 形成原電池的條件三 結(jié)論 兩極相連形成閉合電路 知識回顧 原電池 形成原電池的條件四 結(jié)論 一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) u 知識回顧 原電池 組成原電池的條件 1 有兩種活潑性不同的金屬 或一種是非金屬導(dǎo)體 作電極2 電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中3 兩極相連形成閉合電路4 一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 知識回顧 原電池 請寫出圖片中原電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式 負(fù)極 鋅片 Zn 2e Zn2 氧化反應(yīng) 正極 銅片 2H 2e H2 稀H2SO4 還原反應(yīng) 原電池 探究實驗一 請根據(jù)反應(yīng) Zn CuSO4 ZnSO4 Cu設(shè)計一個單液原電池 并進(jìn)行實驗 原電池 電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 但不穩(wěn)定 兩個電極上都有紅色物質(zhì)生成 原電池 思考 如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流 分析 由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸 鋅片失去的電子一部分經(jīng)導(dǎo)線傳遞到銅片表面 另一部分電子直接傳遞給硫酸銅溶液中的Cu2 銅在鋅片表面析出 鋅片表面也構(gòu)成了原電池 進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出 致使向外輸出的電流強度減弱 當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后 不再構(gòu)成原電池 也就沒有電流產(chǎn)生 原電池 在原有實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn) 設(shè)計成一個能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池 思考 原電池 探究實驗二 將鋅片和銅片分別通過導(dǎo)線與電流計連接 并使鋅片和銅片不直接接觸 然后分別浸入盛有硫酸鋅和硫酸銅溶液的燒杯中 中間用一鹽橋連接 觀察現(xiàn)象 電極反應(yīng) 負(fù)極 Zn 2e Zn2 氧化反應(yīng) 正極 Cu2 2e Cu 還原反應(yīng) 電池反應(yīng)方程式 Zn Cu2 Zn2 Cu 原電池 鹽橋的作用 Cl 向鋅鹽方向移動 K 向銅鹽方向移動 使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性 從而使電子不斷從Zn極流向Cu極 原電池 導(dǎo)線傳遞電子 溝通外電路 而鹽橋則傳遞正負(fù)離子 溝通內(nèi)電路 鹽橋保持溶液電中性 使兩個燒杯中的溶液連成一個通路 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 原電池 此原電池的優(yōu)點 能產(chǎn)生持續(xù) 穩(wěn)定的電流 原電池 此原電池是由兩個半電池組成的 鋅和鋅鹽溶液構(gòu)成鋅半電池 銅和銅鹽溶液構(gòu)成銅半電池 半電池中的反應(yīng)就是半反應(yīng) 即電極反應(yīng) 原電池 將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分開在兩個不同區(qū)域內(nèi)進(jìn)行 再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來 從而獲得了穩(wěn)定持續(xù)的電流 小結(jié) 原電池 探究實驗三 將鋅片和銅片分別通過導(dǎo)線與電流計連接 并使鋅片和銅片不直接接觸 然后分別浸入盛有硫酸鋅和稀硫酸溶液 與硫酸銅溶液的濃度相同 的燒杯中 中間用一鹽橋連接 觀察并比較產(chǎn)生電流強度的大小 H2SO4 原電池 結(jié)論由于氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移 而原電池反應(yīng)的結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)生了電流 故原電池反應(yīng)的本質(zhì)就是自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 在相同條件下 原電池輸出電能的能力 取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力 原電池 氧化反應(yīng) Zn 2e Zn2 銅鋅原電池 電解質(zhì)溶液鹽橋 失e 沿導(dǎo)線傳遞 有電流產(chǎn)生 還原反應(yīng) Cu2 2e Cu 陰離子 陽離子 負(fù)極 正極 原電池原理 外電路 內(nèi)電路 原電池 原電池的組成 兩個半電池 鋅半電池 銅半電池 利用同樣的原理 可以把其它氧化還原反應(yīng)設(shè)計成各種原電池 原電池 1 Cu Fe作兩極 稀硫酸作電解質(zhì)溶液的原電池中 Cu作 極 Fe作 極電極反應(yīng)式是 負(fù)極 正極 總反應(yīng)式是 如將稀硫酸改為濃硝酸則 Cu作 極 Fe作 極電極反應(yīng)式是 負(fù)極 正極 總反應(yīng)式是 Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 正 負(fù) Fe 2e Fe2 2H 2e H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 負(fù) 正 Cu 2e Cu2 2NO3 4H 2e 2NO2 2H2O 2 實驗室氫氣選用純鋅粒好還是選用粗鋅好 為什么 選用粗鋅好 形成原電池可加快反應(yīng) 一般先把鋅用硫酸銅溶液浸泡一下 原電池 利用反應(yīng)Zn 2FeCl3 2FeCl2 ZnCl2 設(shè)計一個單液原電池 一個雙液原電池 使用鹽橋 畫出原電池的示意圖 并寫出電極反應(yīng) 強調(diào) 原電池的設(shè)計 原電池 負(fù)極 Zn Zn 2e Zn2 氧化反應(yīng) 正極 Pt或C 2Fe3 2e 2Fe2 還原反應(yīng) 原電池 例 判斷右邊原電池的正負(fù)極 并寫出電極反應(yīng)式 強調(diào) 電極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫 負(fù)極 Cu 2e Cu2 正極 2Fe3 2e 2Fe2 稀硫酸 負(fù)極 Mg 2e Mg2 正極 2H 2e H2 原電池 MgAl A 稀硫酸溶液 NaOH溶液 NaOH溶液 負(fù)極 2Al 8OH 6e 2AlO2 4H2O 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 正極 6H2O 6e 3H2 6OH 原電池 強調(diào) 電極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫 方法一 根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定 1 對于金屬 金屬電極 活潑金屬是負(fù)極 不活潑金屬是正極 2 對于金屬 非金屬電極 金屬是負(fù)極 非金屬是正極 如干電池等 3 對于金屬 化合物電極 金屬是負(fù)極 化合物是正極 方法二 根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定 失電子的反應(yīng) 氧化反應(yīng) 負(fù)極 得電子的反應(yīng) 還原反應(yīng) 正極 原電池 請利用 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag的反應(yīng)原理 設(shè)計一個能產(chǎn)生電流的原電池裝置 并寫出兩個電極上的電極反應(yīng) 練習(xí)一 原電池 電極 負(fù)極是Cu 正極可以是Ag或C等 負(fù)極 Cu 2e Cu2 正極 2Ag 2e 2Ag 電解質(zhì)溶液 AgNO3或者 Cu NO3 2 AgNO3 1 根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng) 2 根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液 原電池 AgNO3 原電池 練習(xí)二 利用此氧化還原反應(yīng)來設(shè)計原電池 寫出電極反應(yīng)式 并畫出裝置圖 Fe CuSO4 Cu 2FeSO4 原電池 原電池 練習(xí)三 利用此氧化還原反應(yīng)來設(shè)計原電池 寫出電極反應(yīng)式 并畫出裝置圖 Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2 原電池 原電池 課堂小結(jié) 一 構(gòu)成原電池的條件二 探究 單液電池 尋找改進(jìn)方法 雙液電池 三 電極反應(yīng)式的書寫四 鹽橋的作用五 原電池反應(yīng)的本質(zhì) 原電池