《原电池》选修4de.pptxVIP

第四章 电化学基础 第一节 原 电 池【实验】: 将锌片和铜片用导线连接并串联一个电流计，插入硫酸溶液中。实验现象：电流计指针偏转，Cu片上有气泡产生原电池：定义：将化学能转化成电能的装置[思考]：H21.铜片上的气体是什么？2. H2是怎么产生的呢?3. 电子从何而来呢？2H+ +2e-=H2Zn-2e-=Zn2+负极正极Zn失去电子，发生氧化反应H+得到电子，发生还原反应Zn2+H+二 ：原电池工作原理三正负极的判断方法电子流出的是负极， 流入的是正极 ① 电子流向: ②电极材料: ③电极的反应:较活泼的是负极，较不活泼的是正极发生氧化反应的是负极发生还原反应的 是正极 有气泡冒出或增重的是正极 质量减少或溶解的是负极 ④电极的现象： ⑤离子的移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极下列哪些装置能构成原电池？（可以）（可以）活波性不同的两个电极（不可以）??电极需插进电解质溶液中；??必须形成闭合回路组成原电池的条件（1）有两种活动性不同的电极。 （2）电极要插入电解质溶液中。 （3）形成闭合电路。 （4）能自发进行的氧化还原反应。课堂练习:④ ⑥ ⑦1. 在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有 .e A CuZnCuSO4 (aq) 1： 原电池是一种______装置．电子从____极到____极；较活泼的一极发生_____反应，较不活波的发生______反应。产生气泡作_____极，减轻作_____极，在电解质中阳离子移向______极，阴离子移向______极2;将锌片和铜片按插入稀硫酸中，以下叙述正确的是（　　） A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜是正极，乙中铜是负极C．两烧杯中H+浓度均减小D．乙装置中化学能转化为电能CuFe 稀硫酸（1）判断正负极（2）写出两极的反应式（3）说明两级的现象:简单原电池的设计（1）将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。（2）判断正负极并写出电极反应。Fe负极（铁）：Fe－2e－=Fe2+正极（石墨）：2Fe3+ + 2e－=3Fe2+石墨FeCl3溶液请根据氧化还原反应 :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案?负极：正极：电解质溶液：CuCu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等试画出原电池的装置简图。---3、原电池工作原理正极负极把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，获得电流。 电子沿导线传递，产生电流不活泼金属或石墨较活泼金属ZnCu失去电子溶液中阳离子得到电子氧化反应还原反应Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑ Zn2+H+H+SO42-正极阳离子负极阴离子硫酸铜溶液提出问题： 右图是原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在不使用时，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，加速铜在负极锌表面析出，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，不在构成原电池了，也就没有电流在产生。有什么改进措施？ ★对锌铜原电 池工作原理的进一步探究上面的7号装置，怎样才能形成原电池呢？为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液此装置优点：能稳定长时间放电工作原理外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入 铜片内电路： Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液；同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42-相对增加而带负电，盐桥中的K+移向CuSO4溶液，从而形成闭合回路。 取出盐桥 Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电；同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42—相对增加而带负电，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成不产生电流的现象。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-移向ZnSO4溶液，阳离子K+移向CuSO4溶液，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，从而原电池不断产生电流。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。上述原电池装置:写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应） 正极（铜片）：