选修四 原电池原理 (带详细动态图).ppt

第四章电化学基础 第一节 原电池 （第一课时） *电化学：研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。 知识回顾 *电化学反应过程： 1、产生电流的反应（是自发的，向外出送能量）---原电池 2、借助电流而发生的反应（由外界输入的能量推动）---电解池 *原电池：将化学能转化为电能的装置。 原电池 知识引入 教学目标 *知识与技能： 1.让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程； 2.使学生进一步了解原电池的工作原理； 3.能够判断电极,并书写出电极反应方程式； *过程与方法： 实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法； *情感态度与价值观： 通过一些实验和科学探究过程，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 重点：熟练判断电极,并书写出电极反应方程式 难点：原电池的工作原理和盐桥的作用 自主预习 1、原电池的概念? 2、原电池的实质? 3、以(单液)铜锌原电池为例,思考原电池的反应原理?及存在的不足？ 4、什么是半电池形式(双液)的原电池？ 5、盐桥的构成？作用？ Cu Zn 稀硫酸 Cu Zn 稀硫酸 锌片上有气泡产生 铜片上有气泡产生 实验 现象： 原理: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 2e- ？ 电子 沿导线传递，产生电流 Cu Zn - Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ - - - - - - - - - - Zn2+ H+ SO42- 静电作用 H2 H2 H2 Zn Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 负极 电极自身 失去电子 较活泼金属 2H++2e－=H2↑ 还原反应 正极 溶液中阳离子得到电子 不活泼金属或石墨 电子 阳离子 阴离子 现象再分析 H2SO4 溶液 A Zn Cu 思考并讨论 1.不使用时，该原电池能否长期保存？ 2.此原电池能不能获得长时间稳定的电流？ 3.锌棒上是不是完全无氢气产生？怎么避免这一现象的发生？ Cu Zn ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn2+ SO42- A 1.烧杯中加什么溶液？ 实验设计 不与锌反应的溶液，一般加金属对应的可溶盐溶液。 SO42- Zn2+ 2.安培表指针会偏转吗？为什么？ 3.怎样构成闭合回路？ 盐桥：通常用U形管装含琼胶的饱和KCl溶液（使 K+和Cl-在盐桥中能移动） 4.两种相比，有何不同？ 现在呢？ 半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。 　　　 SO42－ Zn2+ e－ e－ SO42－ H+ K+ 盐桥工作示意图 H2 Zn K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ Cl－ K+ K+ Cl－ K+ K+ K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ Cl－ Cl－ 1、形成闭合电路。 2、向正极区提供阳离子，负极区提供阴离子，以保持溶液的电中性。 H2 H2 H2 H2SO4溶液 ZnSO4溶液 锌半电池 铜半电池 电极反应： 负极： 正极： 总反应： 2H++2e- =H2↑ Zn－2e- =Zn2+ Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ （双液）锌铜原电池 ZnSO4溶液 Cu Zn H2SO4溶液 盐桥 问题解决 1．工作原理示意图 电解质溶液 （盐桥） 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式) Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式) 2．原电池电极的判断 还原反应，化合价降低 氧化反应，化合价升高 正极 负极 判断 离子流向 阴离子流向 阳离子流向 多为不活泼金属或非金属 多为活泼金属 判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。 Cu C FeCl3溶液 负极： Cu失e- Cu-2e-=Cu2+ 正极： Fe3+得e- 2Fe3++2e-=2Fe2+ A Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 1、先写出总反应： 2、拆成离子方程式： Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2Fe2＋ 3、根据化合价升降判断正负极 即负极与电解质溶液反应 较活泼电极自身 电解质溶液中的离子 3．电极方程式的书写 判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。 (1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。 (2)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。 (3)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可以实现。 (4)碳棒不能用来作原电池的电极。 (5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现。 练习反馈 √ × √ × × 1.某金属自身能跟稀盐酸作用发出氢气，但该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是 A