电化学基础 原电池.ppt

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1、§4电化学基础§4.1原电池高二化学备课组【复习与回顾】化学能转变为电能的装置。1、定义：2、电极：负极：电子，发生反应，电流。正极：电子，发生反应，电流。流出氧化流入流入还原流出3、原电池的组成：两个电极负极：发生氧化反应的电极，一般是较活泼金属正极：发生还原反应的电极，一般是较不活泼金属或非金属导体电解质溶液形成闭合的外电路4、原电池工作原理：电子流动方向与电流方向相反！氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e,沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e=H2↑阳离子总反应：负极正极2H++2e=H2↑Zn－2e=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO

2、4=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）小结：5、判断原电池正、负极的方法1、由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极2、根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。3、根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。4、电极反应现象．不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或不变为正极请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。①ZnZn②ZnCu【练习】××

3、请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。【练习】√－＋稀硫酸③FeCu稀硫酸5CuZn4稀硫酸CFe√－＋√－＋AlMgNaOH溶液⑦AlMg稀硫酸⑥请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。【练习】√－＋√－＋浓硝酸⑨FeCu氯化铁⑧FeCu请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。【练习】√－＋√－＋请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。负极：（锌片）Zn-2e-=Zn2+氧化反应正极：（铜片）2H++2e-=H2↑反应方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4还原反应实验探

4、究请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池，并进行实验。CuSO4溶液电流表指针发生偏转，但不稳定。两个电极上都有红色物质生成实验设计一：CuSO4溶液思考：如何才能得到持续稳定的电流？分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。硫酸铜指针会偏转吗？实验设计二：硫酸锌硫酸铜ZnSO4溶液ZnCuCuSO4溶液KClZnSO4溶液ZnCuCuSO4溶液【探讨与交流1】盐桥－＋e-ZnSO4溶液中：Zn－2e-=Zn2+C

5、u2++2e-=CuCuSO4溶液中：两式相加得：Zn+Cu2+=Zn2++Cu铜锌原电池怎样能使其成为原电池？负极：正极：总式：×KClZnSO4溶液ZnCuCuSO4溶液试分析盐桥的作用。【探讨与交流2】盐桥－＋e-铜锌原电池KClZnSO4溶液ZnCuCuSO4溶液盐桥－＋e-铜锌原电池盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。实用性更强的原电池（第二代）小结：将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两个不同区域内进行，再以适当的方式连接起来，从而获得了稳定持续的电流。依据原电池的原理，按以下反应设计一个原电池装置，画出装置图。Cu+2AgNO

6、3=Cu(NO3)2+2Ag课堂练习AAgNO3银片铜片AgNO3AgCuCuSO4A能持续稳定产生电流的原电池三、原电池的类型及电极反应的书写1、负极材料与电解质溶液直接反应：FeCFeCl3负极：材料本身（还原剂）失电子转化为阳离子进入溶液而损耗Fe-2e-=Fe2+正极：溶液中的阳离子（氧化剂）得电子发生还原反应。2Fe3＋＋2e-=2Fe2+利用此原理可以设计原电池。例：Fe+Cu2+=Fe2++CuFeCCuCl2CuSO42、负极材料与电解质溶液不反应：FeCNaCl负极：材料本身（还原剂）失电子转化为阳离子进入溶液而损耗2Fe-4e-=2Fe2+正极：溶解在溶液中的O

7、2得电子发生还原反应。O2＋2H2O+4e-=4OH-这类反应称为金属的吸氧腐蚀。应用：航标灯电源海水AlCu负极：4Al-12e-=4Al3+正极：3O2＋6H2O+12e-=12OH-4e-4e-氢气氧气H2OHH++OHOH--A负极正极3、燃料电池：2H2+4OH--4e-=4H2OO2＋2H2O+4e-=4OH-燃料电池的特征：1、总反应方程式与可燃物在O2中燃烧相同。2、正极反应：O2＋2H2O+4e-=4OH-3、通氧气的电极一定是正极，通可燃物的电极一