原电池反应ppt课件.ppt

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1、第一节原电池授课人：董啸第四章电化学基础在氧化还原反应中化学能与电能可以通过一定的化学反应相互转化，我们研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学，叫做电化学。从能量转化关系来看，电化学反应应分为两类：一类是将化学能转化为电能的反应（原电池反应），另一类是将电能转化为化学能（电解反应）。研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学，叫做电化学。电化学反应的分类：原电池反应和电解反应。电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电

2、池是怎样把化学能转变为电能的呢？一、原电池原理氧化还原反应的本质就是反应物之间的电子转移，但是，通常情况下是转化为热能释放出来。【分析】锌和硫酸的置换反应，只有热量放出，而没有电流产生，原因是：反应中的氧化剂和还原剂之间直接转移电子，所以得不到电流，只有热量放出。如果我们将氧化还原反应的氧化剂和还原剂的电子转移分开进行，再通过适当的方式连接起来，这样在氧化还原反应中的氧化剂和还原剂之间不能直接转移电子，而是通过导线传递，所以可以得到电流。铜锌原电池：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现1799年意大利物理学家伏打留给我们的历史

3、闪光点！1、原电池概念：（1）定义：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。（2）实质：将自发进行的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动，即将化学能转化成电能的形式释放出来。【探究思考题】从氧化还原反应的角度来分析，两个金属片上各发生了什么反应？并探究电流是如何产生的呢？【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+而进入溶液，锌原子失去的电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。电子通过导线从锌片流向铜片，形成电流，所以电流表的指针发

4、生偏转；说明实验中有电流产生。锌片：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)铜片：2H++2e-=H2↑（还原反应）总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑较活泼的金属锌失去电子，经导线流向较不活泼的金属，从而产生电流。利用氧化还原反应，将氧化剂和还原剂之间转移的电子通过导线进行传递，从而形成电流。说明：一般来说，任何一个可以自发进行的释放能量的氧化还原反应，理论上都可以设计成一个原电池。2、原电池的原理：3、原电池中的电极及电极反应【思考】根据电学知识分析，原电池中电流的方向如何？电流的方向与电子的流向有何关系？如何判定装置的正负极？由于负极电子流出(即失去

5、电子)，正极电子流入(即得到电子)，所以负极发生氧化反应，正极发生还原反应。【归纳】判断正负极的方法：负极：较活泼金属，电子流出的电极，发生氧化反应。正极：较不活泼的金属，电子流入的电极，发生还原反应。说明：活泼金属是相对而言的，不是绝对的。例如，镁和铝在硫酸中，镁是活泼金属，而在氢氧化钠溶液中铝是活泼金属。二、原电池的组成：【分析】原电池形成电流的条件：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）与合适的电解质溶液接触，构成闭合回路。原电池工作时，负极上的电子通过导线流向用电器，然后从正极流回，形成电流。1、原电池组成为：较活泼的金属做负极，较

6、不活泼的金属（或能导电的材料石墨等）做正极；合适的电解质溶液；形成闭合回路。【说明】合适的电解质溶液是指能发生自发进行的氧化还原反应溶液。【探索与发现】请同学们分析以上的铜锌原电池，指出其存在的不足之处，看看你能发现什么。【分析】普通原电池的缺点：原电池在工作时，溶液中正负极分别发生还原反应和氧化反应，离子相互干扰，导致原电池效率很低。同时，两个电极始终与电解质溶液接触，不管原电池是否接通氧化还原反应反应都在进行，这会导致原电池的电流很快耗尽，影响原电池的正常使用寿命。普通原电池的缺点：①正负极反应相互干扰；②原电池的电流损耗快。2、原电池的改进：【思

7、考与交流】以铜锌硫酸铜原电池为例，探索如何对普通原电池进行改进，使原电池效率高，寿命长。【分析】解决问题的办法就是对症下药，针对普通原电池的缺点，我们分别来解决。对于正负极反应相互干扰的问题，可以将正负极反应分开，使正负极在两个不同的区域进行。对于原电池的电流损耗快的问题，可以让原电池反应的氧化剂和还原剂分开，不要直接接触。但是，随后就产生一个新问题，电源的两部分断路，导致电流不能正常通过。针对这个问题我们可以利用导体，将两部分连接起来即可。（1）改进办法：使正负极在两个不同的区域，让原电池的氧化剂和还原剂分开进行反应，用导体（盐桥）将两部分连接起来。

8、（2）盐桥①什么是盐桥？把装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻叫做盐桥，胶冻的作用是防止管中溶液