2019_2020学年高中化学第四章电化学基础第1节原电池课件新人教版选修4.ppt

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1、主要内容学法指导1.了解原电池、电解池的结构和工作原理。2.正确书写电极反应式、电池反应方程式和电解反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理和应用。4.了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜等电解原理的应用。5.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。本章知识点、概念较多，易混淆，但系统性强、特点鲜明，学习时常采用的方法如下：1.对比法：对比分析氧化还原反应在构成原电池前后的异同，可深刻领会原电池的工作原理及反应特征。2.类比法：类比推出燃料电池构成及电极反应和电池反

2、应。3.列表法：对照分析原电池与电解池的异同点，如对半电池、盐桥、电解池等。4.实验探究法：通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理；通过“电解氯化铜溶液”实验探究，了解电解池工作原理等。第一节　原电池学习目标重点难点1.以锌铜原电池为例，熟练掌握原电池的工作原理。2.能正确判断原电池的正、负极。3.熟练书写电极、电池反应方程式。【重点】原电池的工作原理。【难点】依据工作原理设计原电池。1．概念原电池是把______能转化为______能的装置。2．实质将__________反应的电子

3、转移变成电子的定向移动，即将化学能转化为电能。3．形成条件(1)活泼性不同的两极；(2)电解质溶液；原电池化学电氧化还原(3)形成闭合回路；(4)自发的氧化还原反应。4．特征(1)负极发生______反应，正极发生______反应；(2)电子方向：从______极流出沿导线流入______极；(3)电流方向：从______极沿导线流向______极；(4)离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向______极迁移，阳离子向______极迁移；盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向______极，Cl－移向___

4、___极。氧化还原负正正负负正正负1．原电池中的两极是如何规定的？分别发生什么反应？【答案】在原电池中，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。2．在原电池中作负极的金属是否一定比作正极的金属活泼？【答案】不一定，原电池的正负极不仅和电极相对活泼性有关，还与电解质溶液有关。如电解质溶液是氢氧化钠，电极是铝和镁，此时铝作负极，而镁的金属性比铝强。3．把离子反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu设计成原电池，可以用哪些溶液作电解质溶液？【答案】可以用CuCl2、CuSO4等可溶性铜盐溶液。原电

5、池的工作原理2．原电池的构成条件(1)具有活泼性不同的两个电极常见的原电池大多是由活泼性不同的两种金属作电极，其中较活泼的电极作负极，它既作电极，同时又作还原剂。(2)具有电解质溶液电解质溶液的作用有两个：一是导电，二是参与电极反应。(3)电极间形成闭合回路(4)能自发进行氧化还原反应氧化还原反应是构成原电池的首要条件，只有能自发进行的氧化还原反应，理论上才有可能被设计成原电池。原电池工作原理(1)实验步骤①按照图(Ⅰ)所示装置进行实验。请观察两个金属片插入溶液后电流计指针位置的变化、金属电极表面的变

6、化以及溶液温度的变化，分析是否有电流产生，以及电流表指针偏转角度的变化。(2)实验现象①有电流产生，锌片质量减小，铜片表面有红色物质析出，铜片质量增大同时溶液温度升高。②有电流产生，锌片质量减小，铜片表面有红色物质析出，铜片质量增大同时溶液温度不变(3)实验结论①化学能主要转化为电能和热能。②化学能主要转化为电能。盐桥工作原理、特点(1)盐桥工作原理盐桥是将热的琼脂溶液(可以是饱和KCl溶液或NH4NO3溶液)倒入U形管中(不能产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中制

7、得。离子在盐桥中能定向移动，通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。盐桥中装有饱和K2SO4溶液，下列叙述中正确的是()A．b电极上发生还原反应B．甲烧杯中溶液的pH逐渐减小C．电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯D．外电路的电流方向是从a到b【答案】D解题指引：根据原电池的负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应分析。A．

8、反应开始时，甲中石墨电极上发生还原反应B．反应开始时，盐桥中的阴离子向乙池迁移C．反应达到平衡状态时，甲乙电池中的离子浓度不再变化D．反应处于平衡状态时，电子沿着石墨(乙池)→电流计→石墨(甲池)路径流动【答案】D【解析】该装置是原电池，根据电池反应式知，甲池中铁离子发生还原反应，则甲池石墨作正极，发生还原反应，故A正确；反应开始时，盐桥中阴离子向负极区域移动，阳离子向正极区域移动，所以阴离子向乙池迁移，故B项正确；反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，