原电池+高二上化学人教版（2019）选择性必修1.pptxVIP

第四章化学能与电能第一节原电池

现象构成闭合回路前构成闭合回路后铜片表面无气泡锌片表面有气泡电流表未连接表面有气泡产生不断溶解（表面也有气泡）电流表指针偏转1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡产生，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢？（1）可能是所用锌片不纯形成无数微小原电池；（2）锌与硫酸直接接触会发生化学反应而产生氢气。2.最终又会造成什么后果？能量转化效率变低了，不能提供稳定电流。3.怎样改进才能避免锌电极上产生氢气，以延长电池放电时间提高供电效率?(1)锌不与稀硫酸接触；(2)仍能构成原电池。

任务一原电池原理的应用---设计原电池思考：根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计一个原电池，画出装置图，并判断正负极及预测现象。

任务一原电池原理的应用---设计原电池观察并记录实验现象，其中哪些与预测一致，哪些与预测不同？

任务一原电池原理的应用---设计原电池实验现象：铜片、锌片表面均附着红色固体，电流表指针偏转，但电流逐渐衰减。相同：铜片表面附着红色固体，电流表指针偏转。不同：锌片表面也附着红色固体。电流逐渐衰减Zn

任务一原电池原理的应用---设计原电池思考请分析“锌片表面附着红色固体，电流逐渐衰减”的原因。

任务二原电池装置的改造此装置能量转化率低的原因是什么？如何解决？方案展示:解决问题的关键：还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触。此时有电流产生吗？该如何解决？两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。

通常装有含KCl饱和溶液的琼胶，阴阳离子可在其中自由移动；用盐桥连通两极后，K+向正极移动，Cl-向负极移动。盐桥一种凝胶态的离子导体

任务二原电池装置的改造↑↑Cl-K+

锌片铜片硫酸铜溶液硫酸锌溶液盐桥ZnZn2+Cu2+H+OH-SO42-Zn2+SO42-OH-H+Cu阳离子K+阴离子Cl-使两个半电池保持电中性形成闭合回路A2e-双液原电池工作原理负极Zn-2e-=Zn2+正极Cu2++2e-=Cu总：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+

2.能否用金属导线代替盐桥？3.双液电池与单液电池相比有哪些优越性？不能，金属不能释放离子平衡两个半电池中的电荷。可控；效率高；提供持续稳定的电流。1.盐桥的作用是什么？平衡电荷；构成闭合回路。思考

4.电池工作时，装置中各物质或材料的作用是什么？各部分的作用Cu片电极材料Zn片电极反应物电极材料CuSO4溶液电极反应物离子导体ZnSO4溶液离子导体盐桥离子导体导线电子导体

原电池双液电池单液电池电极反应正极：Cu2++2e-=Cu负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu负极：Zn-2e-=Zn2+电极材料正极：铜片;负极：锌片正极：铜片;负极：锌片离子导体ZnSO4溶液、盐桥、CuSO4溶液CuSO4溶液电子导体导线导线单液原电池与双液原电池的比较

工作原理不足之处工作原理优点能量转化率低电流稳定性差能量转化率高电流稳定性好

1.一次电池：放电后不可充电的电池，反应不可逆。正极材料是：正极反应式：负极材料是：负极反应式：总反应式：

碱性锌锰干电池

铅蓄电池化学能电能放电工作机制：充电

（1）放电时---原电池（化学能电能）负极反应：正极反应：总反应：（2）充电时---电解池（电能化学能）电极反应和总反应与放电时相反，在选一第4章第2节学习

如:氢气、烃类、肼、甲醇、煤气等液态或气态的燃料。（1）氢氧燃料电池：A.酸性条件下工作原理：H2、O2、H2SO4溶液正极：负极：总反应：B.碱性条件下工作原理：H2、O2、KOH溶液正极：负极：总反应：

（2）其他燃料电池例如:甲烷燃料电池（电解质溶液可以是硫酸、KOH溶液、熔融K2CO3、熔融氧化物电解质）甲烷、空气、KOH溶液燃料电池书写方法与步骤：确定电极和反应物、产物标化合价，定得失电子数目根据电解质性质和电荷守恒配平配平H2O等其他物质系数、检查