选修四 第四章第一节 原电池.ppt

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1、思考:这个装置利用了什么原理?2第四章电化学基础第一节原电池一、原电池及其工作原理：1.定义：化学能转化为电能的装置为原电池。原电池负极：相对活泼的电极正极：相对不活泼的电极为正极原电池负极：正极：失电子的氧化反应得电子的还原反应2.电极名称：3.电极反应：4.原电池的形成条件(4)形成闭合回路。（1）能自发地发生的氧化还原反应：①电极和电解质溶液②两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池）（2）电解质溶液：参与电极反应或构成内电路（3）两导体作电极：①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。②两

2、不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）5.定向移动方向：电子、离子原电池“负极给出电子，并流向正极”必发生失电子的氧化反应必发生得电子的还原反应例1.下列哪几个装置能形成原电池？ABCDEFMNCuSO4例2.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()(A)正极附近的SO42－离子浓度逐渐增大(B)电子通过导线由铜片流向锌片(C)正极有O2逸出(D)铜片上有H2逸出D1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.MgB.FeC.AlD.CuB2.由铜锌和稀硫酸组成的

3、原电池工作时，电解质溶液的pH()A.不变B.先变大后变小C.逐渐变大D.逐渐变小C例3.市场上出售的“热敷袋”，其主要成分是：铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。当使用完后还会发现有铁锈生成。(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。负极：2Fe-

4、4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池，加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。1.单液单池原电池CuSO4CuZnA单液单池的缺点：1.效率不高（有热量损失）2.电流不稳定（短时间内衰减）3.外电路断开仍在反应。问题在哪儿？Zn与CuSO4接触如何改进？使Zn与CuSO4分开二、原电池的发展ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？A盐桥：装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶

5、冻（胶冻的作用是防止管中溶液流出）2.双液双池原电池盐桥的作用：（1）形成闭合回路；（2）平衡电荷；盐桥的优点：（1）能量转化率高；（2）产生持续稳定的电流；（3）防止自放电。二、原电池的发展氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）负极（还原性）氧化反应失e-还原反应正极（氧化性）得e-电子e-电流结论:把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，再以适当的方式连接起来，就可以获得电流。氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池电解质溶液盐桥失e，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子总反应：负极正极2H++2e-=H

6、2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子外电路内电路强调：原电池的工作原理：例4.依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag请回答下列问题：(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为_________________X电极上发生的电极

7、反应为____________________________；(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。铜AgNO3溶液正Ag＋＋e－=AgCu-2e－=Cu2＋负(Cu)正(Ag)利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。(+)(-)GZnPtFeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(+)(-)盐桥ZnCZnCl2溶液FeCl3溶液G强

8、调：原电池的设计请将氧化还原反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计成一个能产生持续、稳定电流的原电池装置。CuCuSO4AgAgNO3例5、判断右边原电池的正、负极，并写出电极