原电池工作原理课件.ppt

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1、专题1化学反应与能量转化第二单元化学能与电能的转化化学2化学反应原理原电池的工作原理判断下列装置能否构成原电池，并思考原电池的构成条件[知识回顾]CuC①②③④CuZn⑤②③盐桥内装含KCl饱和溶液的琼脂，离子在盐桥中能移动。盐桥：盐桥的作用：沟通内电路，使连接的两溶液保持电中性。盐桥【实验1】CuSO4此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。温故知新原电池基础知识将化学能转化为电能的装置借助氧化还原反应产生电流的装置概念：构成条件：先决条件：必须发生放热的氧化还原反应(1)必须有两种活泼性不同的导电材料作电极；(2)两个电极必须插入电解质溶液中；(3

2、)两个电极必须相连并形成闭合回路。原电池由电极、电解质溶液、容器三部分组成原电池由两个半电池组成，两个半电池通过盐桥连接盐桥化学能转化为电能的装置较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。原电池工作原理负极：M－ne-＝Mn+氧化反应还原反应正极：Nm+＋me-＝N原电池正负极的比较比较项目正极负极电子流动方向电子流入电子流出金属活泼性相对不活泼相对活泼电极反应Nm++me-=N(还原反应)M-ne-=Mn+(氧化反应)电极质量变化增大或不变一般：减小离子移动方向阳离子移向该极阴离子移向该极用铜片

3、、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是①在外电路中，电流由铜电极流向银电极，　　　②正极反应为：Ag++e-=Ag，　　　　　　　　　　③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作，　　④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④【巩固练习1】C练习2：根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)⑴装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图；⑵注明原电池

4、的正极和负极；⑶注明外电路中电子的流向；⑷写出两个电极上的电极反应。负极Ｃｕ：Ｃｕ－2e-＝Ｃｕ2+正极C：2Ag++2e-＝2AgCCuAgNO3CuSO4+—e-⑴装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图；⑵注明原电池的正极和负极；⑶注明外电路中电子的流向；⑷写出两个电极上的电极反应。Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)GCAB反思原电池一定要有活泼性不同的两电极吗？不一定。因为原电池的电极材料本身可以不参加反应，而只起到导电和做载体的作用。例如燃料电池。CuAlNaOH溶液【巩固练习2】确定下列原电池的正负极，写出各

5、原电池的电极反应式和总方程式。CuAl稀硫酸CuAl浓HNO3①②③电极方程式规律1、遵循离子反应方程式书写规律2、负极还原剂发生氧化反应为氧化产物，正极：氧化剂的电子为还原产物。注意溶液的酸碱性不同，产物的书写形式不同3、氧化还原反应得失电子守恒:4、负极+正极=总反应燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池(1)电极:惰性电极

6、（石墨或Pt）(2)电解质溶液固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负极正极负极正极2H2-4e-+2O2－=2H2OO2+4e-=2O2－2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O原电池原理的应用1.比较金属的活泼性构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性＞正极金属【例】把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，d质量减轻，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>

7、a>b.>dD．b>d>c>aB2.加快某些化学反应的反应速率氧化还原反应一经设计成原电池，反应速率会大大加快原电池原理的应用答：①加热；⑤加入Cu或CuSO4、CuCl2等。②适当增大硫酸的浓度；③锌粒换用锌粉；④纯锌换用粗锌；【例1】为了加快锌与稀硫酸反应制取氢气的速率，可采取哪些措施？原电池原理的应用3.制做化学电源从理论上讲，自发进行的放热的氧化还原反应均可设计成原电池【例1】在理论上下列反应中可设计成原电池的是（　　）A．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＞0B．Ba(OH)2·8H2O(s)＋NH4Cl(s)＝BaCl2(

8、aq)＋2NH3·H2O(l)＋8H2O(l)ΔH＞0C．CaC2(s)＋2H2O(l)＝Ca(OH)2(s