《原电池及其应》ppt课件

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1、第22讲原电池及其应用复习目标:1.了解原电池的工作原理2.能写出电极反应式和电池总反应方程式3.了解常见化学电源的种类及其工作原理一、原电池1.概念把________转化为________的装置。2.构成条件(1)两个________________电极。(2)将两个电极插入____________中。(3)用导线连接电极形成__________。(4)具有自发进行的________________。化学能电能活泼性不同的电解质溶液闭合回路氧化还原反应3.工作原理(以Zn‖CuSO4(aq)‖Cu原电池为例)总离子方程式:动手1:在作业本上设计只

2、用一个烧杯就能实现该原电池的装置(不带盐桥)。Zn+Cu2+==Cu+Zn2+单液原电池ACuSO4溶液ZnCu3.工作原理(以Zn‖CuSO4(aq)‖Cu原电池为例)动手2:带盐桥的双液原电池1.负极区溶液一般用什么?负极金属的同离子溶液2.正极区溶液用什么?反应溶液3.盐桥的作用是什么?导电并使溶液保持电中性电极名称负极正极电极材料____________电极反应________________________________________反应类型____________________电子流向ZnCuZn-2e-===Zn2+Cu2++2

3、e-===Cu氧化反应还原反应由负极沿导线流向正极3.工作原理(以Zn‖CuSO4(aq)‖Cu原电池为例)问题讨论1: 原电池中活泼金属一定都作负极吗?金属的活泼性指的是金属在非氧化性酸中反应的活泼性(难易、剧烈程度),并不说明金属在其他溶液中也很活泼。如:Al‖H2SO4(aq)‖MgAl‖NaOH(aq)‖MgAl‖HNO3(浓)‖Cu所以,在对应所给电解质溶液中相对活泼的金属作负极。√√√问题讨论2: 双液原电池对比单液原电池的优点ACuSO4溶液ZnCu避免负极金属与反应溶液直接接触,提高电池效率,提供稳定的电流解释:⑴直接接触的置换反应

4、电子不经过外电路转移,未形成电流,化学能转化为热能⑵非工作状态时负极不会损耗(反应可控)问题讨论3: 原电池中阴阳离子如何移动?思考:负极___e-,生成了____离子,吸引___离子失阳阴正极___e-,吸引___离子得阳结论:在原电池的电解质溶液中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。(口诀:原电池正阳负阴)问题讨论4: 原电池原理应用:加快反应速率Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液会______反应速率,请说明理由____________________________________Zn与少量CuSO4溶液反应生成少量Cu,Zn

5、、稀H2SO4和Cu形成了原电池,加快了反应速率。加快问题讨论5: 如何理解铅蓄电池的正负极反应和总反应?铅蓄电池(电瓶)——二次电池负极:Pb—2e-Pb‖H2SO4(aq)‖PbO2电池反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O正极反应:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2OPbSO4不溶于水负极反应:Pb—2e-+SO42-===PbSO4→Pb2++SO42-正极:PbO2+2e-→Pb2++SO42-√√√问题讨论6: 如何书写燃料电池正负极反应和总反应?燃料:H2、CH4、CH3OH、CH3OCH

6、3、C2H5OH氧化剂:O2电解质溶液:H2SO4(aq)、KOH(aq)→正极→负极正极酸性:O2+4e-碱性:O2+4e-+4H+==2H2O+2H2O==4OH-燃料:H2、CH4、CH3OH、CH3OCH3、C2H5OH→负极负极酸性:碱性:CH4—8e-==CO32-总结:第一步:负极燃料—ne-==氧化产物第二步:根据电荷守恒配平(考虑酸碱性)-4分组讨论并展示负极反应式:第一组:H2酸性第二组:H2碱性第三组:CH3OH酸性第四组:CH3OH碱性第五组:CH3OCH3酸性第六组:CH3OCH3碱性第七组:C2H5OH酸性第八组:C2H

7、5OH碱性+8H++2H2O+7H2O+10OH-CH4—8e-==CO2分组讨论并展示负极反应式:第一组:H2酸性H2-2e-==2H+第二组:H2碱性H2-2e-+2OH-==2H2O第三组:CH3OH酸性CH3OH-6e-+H2O==CO2+6H+第四组:CH3OH碱性CH3OH-6e-+8OH-==CO32-+6H2O第五组:CH3OCH3酸性CH3OCH3-12e-+3H2O==2CO2+12H+第六组:CH3OCH3碱性CH3OCH3-12e-+16OH-==2CO32-+11H2O第七组:C2H5OH酸性C2H5OH-12e-+3H2

8、O==2CO2+12H+第八组:C2H5OH碱性C2H5OH-12e-+16OH-==2CO32-+11H2O观察发现:第

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