人教科标版高二化学选修4：4.1《原电池》课件PPT课件下载推荐.ppt

1、铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象。铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象，电流计发生偏转。H+在铜片上得到电子被还原成氢气。H+在铜片上得到电子被还原成氢气，说明有电子从锌片流入到铜片.铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2原电池原电池 问题探究问题探究 1 1、你能找到原电池的正负极吗、你能找到原电池的正负极吗?这一原电池在工作时的电流流动这一原电池在工作时的电流流动方向是怎样的？方向是怎样的？定义定义:把把化学能化学能转变为转变为电能电能的装置。的装置。电子由锌片经导线流向铜片，电流由铜电子由锌片经导线流向铜片，电流由铜片流出，从锌片流入

2、。片流出，从锌片流入。、锌片：锌片：ZnZn2e2eZnZn2+2+（氧化反应）（氧化反应）铜片：铜片：2H2H+2e+2eH H2 2（还原反应）（还原反应）问题探究问题探究 2.2.你知道原电池的工作原理吗？你知道原电池的工作原理吗？能不能写出在二个电极上的离子反能不能写出在二个电极上的离子反应方程式？应方程式？原电池的工作原理：氧化还原反应氧化还原反应电极材料电极反应反应类型原电池的电极ZnZn片CuCu片电池总反应氧化氧化反应反应ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2锌铜原电池原理锌铜原电池

3、原理还原还原反应反应意大利物理学家亚历山德罗.伏打（Alessandro Volta）伏打电池1.1.原电池：原电池：将将化学能化学能转化成转化成电能电能的的装置装置化学能转化为电能化学能转化为电能原电池的原理：原电池的原理：氧化还原反应氧化还原反应总反应：总反应：2H2H+2e+2e-=H=H2 2ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2（离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）正极：正极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）2.2.电

4、极反应电极反应学科学科网网负极负极正极正极Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2还原剂还原剂（ZnZn）失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂（H（H+）在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路ZnZn2+2+H H+SOSO4 42-2-电流方向电流方向装置中电流方向、装置中电流方向、正负电极、电子流正负电极、电子流动方向、电极上的动方向、电极上的反应情况分析反应情况分析 思考思考:化学能是如何转变成电能的呢？思考思考:构成原电池

5、的构成原电池的条件有哪些呢？条件有哪些呢？实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件一：活泼性不同的两个电极形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等形成条件二：电极需插进形成条件二：电极需插进电解质溶液电解质溶液中中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件四：必须存在形成条件四：必须存在自发自发的氧化还原反应的氧化还原反应3.构成原

6、电池的条件构成原电池的条件（1）有有活泼性不同活泼性不同的两个电极的两个电极（2）两电极都接触两电极都接触电解质溶液电解质溶液Z、x、x/k（3）正极、负极、电解质溶液构成）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路闭合回路（4）在电极表面上能发生在电极表面上能发生自发进行自发进行的氧化还原反应。的氧化还原反应。电解质溶液电解质溶液失失e e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生阳离子阳离子负极负极正极正极 阳离子阳离子原电池工作原理：原电池工作原理：知识联想知识联想请判断以下装置是否可以形成原电池？请判断以下装置是否可以形成原电池？ADCB判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明判断下

7、列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式和总反应式。式和总反应式。（）（）（）（）CuSOCuSO4 4溶液溶液CuCuFeFeCuSOCuSO4 4溶液溶液ZnZnAgAgCClCCl4 4纯液体纯液体ZnZnC C稀盐酸稀盐酸FeFeFeFe石墨石墨判断判断 把把A、B、C、D 4块金属片浸入稀硫酸中，块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成用导线两两相连组成原电池原电池。组卷网若若A、B相连时，相连时，A为负极；为负极；C、D相连时，相连时，D上产生大量气泡；上产生大量气泡；A、C相连时，电流由相连时

8、，电流由C经导线流向经导线流向A；B、D相连时，电子由相连时，电子由D经导线流向经导线流向B，则此则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（种金属的活动性由强到弱的顺序为（）ABCD ACDB CABD BACD A AB BC CD DA AC CD DB B试试一一试试1 1判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请判断下列哪些装置构成了原电池？若是，请指出正负极名称，并写出说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式电极反应式.（）（）（）2H2H+2e+2e-H H2 2负极：正极正极：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2（）（）负极负极

9、：总反应总反应：负极负极：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2FeFe2e 2e-FeFe2+2+CuCu2+2+2e+2e-CuCuFe+CuFe+Cu2+2+FeFe2+2+Cu+Cu.、四种金属，将和用导线连接、四种金属，将和用导线连接起来，浸入电解质溶液中，不易腐蚀。将、分起来，浸入电解质溶液中，不易腐蚀。将、分别放入等浓度盐酸中，比反应剧烈。将浸入别放入等浓度盐酸中，比反应剧烈。将浸入的盐溶液中无明显变化，如果把浸入的盐溶的盐溶液中无明显变化，如果把浸入的盐溶液中，有金属析出。其活动顺序为：（液中，有金

10、属析出。（）.B B3.3.一个原电池的总反应的离子方程式是一个原电池的总反应的离子方程式是ZnZn+Cu+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+Cu，该反应的原电，该反应的原电池的组成正确的是（池的组成正确的是（）A AB BC CD D正极正极ZnZnAgAgCuCuCuCu负极负极CuCuCuCuZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液 CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4FeClFeCl2 2C C4.4.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中其悬在盛水的烧杯中，

11、使之平衡；小心的向烧杯中央滴入央滴入CuSOCuSO4 4溶液，片刻后可观察到的现象是溶液，片刻后可观察到的现象是（D D）A.A.铁圈和银圈左右摇摆不定；铁圈和银圈左右摇摆不定；B.B.保持平衡状态；保持平衡状态；C.C.铁圈向下倾斜；铁圈向下倾斜；D.D.银圈向下倾斜；银圈向下倾斜；二、二、原电池原理的应用：原电池原理的应用：1 1、研制分析化学电源；、研制分析化学电源；2 2、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率 3 3、寻找钢铁防腐蚀的方法、寻找钢铁防腐蚀的方法4、原电池的设计、原电池的设计 原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。原

12、理：FeFe2e2e=Fe=Fe2+2+正极：2H2H2 20+O0+O2 2+4e+4e=4OH=4OHFeFe2+2+2OH+2OH =Fe=Fe（OHOH）2 24Fe4Fe（OHOH）2 2 +2H+2H2 20+O0+O2 2 =4Fe=4Fe（OHOH）3 32Fe2Fe（OHOH）3 3=Fe=Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O OFeFeC CG GNaClNaCl4.4.原电池的设计原电池的设计（1 1）请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+CuFe+Cu2+2+=Cu+Fe=Cu+Fe2+2+设计成一个原电池。设计成一

13、个原电池。1.1.电解液：电解液：。2.2.电极材料：电极材料：正极正极 ，负极，负极 。3.3.电极反应式电极反应式 ：负极负极:正正极极 .4.原电池的设计原电池的设计（2 2）将氧化还原反应：将氧化还原反应：Cu+2FeClCu+2FeCl3 3=2FeCl=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2设计成一个原电池。1.电解液：2.电极材电极材料：料：3.电极反应式电极反应式：.正极正极:.4.4.原电池的设计原电池的设计（3 3）将氧化还原反应：2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2 设计成一个原电池。.4.4.原电池的设计原电池的设计（4

14、4）将氧化还原反应：Al+2NaOH+2HAl+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2 设计成一个原电池。.问题探究问题探究 将铜棒和铝棒用导线连接后将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸中插入浓硝酸中,是否构成了原电池是否构成了原电池?若构成了原电池若构成了原电池,负极材料是负极材料是什么什么?电极反应式电极反应式?（1）一次电池（如干电池）一次电池（如干电池）:用过后不能复原用过后不能复原（2）二次电池（如蓄电池）二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用充电后能继续使用（3）燃料电池）燃料电池（4）海水电池）海水电池 负极（锌筒）：负极（锌筒）：Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+正极（石墨）：正极（石