化学反应原理(选修4).ppt

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1、●电池的极化作用必修2中所讲的原电池，如果用作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。第一节原电池教材思路：直接从带盐桥的原电池实验引出问题——学习原电池工作原理教学建议：补充一组探究实验，突出盐桥的作用。从原有知识基础上逐步深化对原电池工作原理的认识补充实验1现象：铜片表面明显有铜析出，锌片逐渐溶解，电流计指示无电流通过。判断、假设：有原电池中电极反应的特点；电流计指针不动的原因

2、可能与锌片与铜片直接接触有关。补充实验2现象1：电流计的指针发生偏移，并指示电子是由锌片流向铜片，在铜片表面有红色的铜析出。结论1：发生了原电池反应，且其中锌为原电池的负极，铜为正极现象2：随着时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，直至无电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖分析：锌与CuSO4溶液发生置换反应，溶液中的Cu2+在锌片表面被直接还原，析出的铜在锌片表面构成原电池，逐渐使向外输出的电流强度减弱直至无电流再产生设想：阻止溶液中的Cu2+在负极（锌）表面还原，可提高电池效率●盐桥：通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。●电极反

3、应：Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu总反应式：Cu2++Zn=Cu+Zn2+●反应进行一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO4溶液中的Zn2+过多而带正电，CuSO4溶液中的SO42-过多而带负电）而阻碍电子的转移。但有盐桥存在时，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液继续保持电中性。于是，锌和CuSO4的氧化还原反应继续进行，从而不断产生电流。同时能使两个烧杯中的溶液形成一个通路。实验4-1●上述原电池的装置可用符号来表示：Zn

4、ZnSO4

5、

6、CuSO4

7、Cu负极 盐

8、桥  正极每个半电池都由两类物质组成，一类是可作还原剂的物质，如锌和铜，称为还原型物质。另一类是可作氧化剂的物质，如ZnSO4和CuSO4，称为氧化型物质。相对应的氧化型物质和还原型物质组成氧化还原电对，常用如下符号表示：Zn2+/Zn，Cu2+/Cu。不同氧化态的同一元素的离子或单质等也可构成氧化还原电对，如Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O2/OH-等。●Li+/Li：E=-3.045V；F2/F-：E=+2.87V●盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维模式，使氧化剂和还原剂在不同的区域之间通过

9、特定的装置实现了电子的定向转移，为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础（实验4－1）无盐桥有盐桥案例3苯酚的酸性活动探究苯酚是否具有酸性如何设计实验探究苯酚的酸性及其强弱？苯酚溶液中滴加紫色石蕊试剂，看是否变红苯酚固体加入含有酚酞的NaOH溶液中，看红色是否变浅苯酚浊液中滴加NaOH溶液，看是否变澄清苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，看是否变澄清，同时观察有无气体生成实验方案实验现象结论②浊液待用苯酚溶液3mL石蕊试剂3滴苯酚固体滴加NaOH溶液滴加Na2CO3溶液NaOH溶液3mL+3滴酚酞试

10、剂一角匙苯酚固体1、3、2、石蕊试剂未变红浊液澄清浊液澄清，无气泡红色溶液逐渐变浅苯酚可能无酸性可能弱酸性苯酚有酸性苯酚酸性弱于碳酸强于碳酸氢根离子苯酚有酸性①6mL水，加热溶解后，水浴冷却浊液2mL浊液2mL实验结论：酸性：H2CO3＞＞HCO3—K=1.28×10-10K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11由于苯酚的酸性太弱，以至于不能使石蕊试剂变红苯酚具有弱酸性，俗称石炭酸《苯酚水溶液不能使指示剂变色吗》：虽然苯酚的溶解度较小、酸性较弱，但在一定条件下，苯酚溶液不仅能使石蕊试液变色，而且还能使许多其他指示剂变色。人教版高中化学

11、教材从1992年版开始删去了“苯酚不能使指示剂变色”的叙述。