1.3 第1课时 原电池的原理 ppt课件 -（2019）新鲁科版高中化学选择性必修一.pptx

1、第1章第3节化学能转换为电能-电池第1课时原电池的工作原理1、能认识从单液原电池发展到双液原电池的变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性；2、分析理解原电池的工作原理，能正确书写原电池电极方程式、判断正负极。学习目标单液原电池复习回顾单液原电池1、定义：利用氧化还原反应将化学能转换为电能的装置2、形成条件： 有两个活泼性不同的电极(金属与金属/石墨) 电极需插入电解质溶液 能自发的发生氧化还原反应 需形成闭合回路注意：只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池电极材料负极正极3、判断原电池正负极方法电极反应电子流向离子移向电极现象活泼金属较不活泼金属或非金属氧化反应还原反应电子流出电子流入阴离子移向

2、阳离子移向不断溶解质量减小质量增加或冒气泡单液原电池负失正得外电路行电子内电路行离子注意事项：判断原电池正、负极时，不仅要考虑金属活泼性，还要考虑其能否与电解质溶液发生氧化还原反应。例：Mg、Al和稀盐酸构成的原电池中，Mg负Al正； Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中，Al负Mg正单液原电池负极材料不一定参与反应，如燃料电池；负极和正极材料都参与反应，如铅蓄电池。装置图电池、电极方程式现象Zn片逐渐溶解Cu片表面有红色物质析出检流计指针偏转设计并画出：Zn-Cu原电池(电解液为CuSO4)Zn+Cu2+=Zn2+Cu电池反应式：Zn - 2e-=Zn2+氧化反应电极方程式：( - )：(

3、+)：Cu2+2e-=Cu 还原反应(-) (+) 单液原电池CuSOCuSO4 4溶液溶液双液原电池双液双液( (盐桥盐桥) )电池电池根据双液原电池的工作原理，回答下列问题： 电池、电极方程式？ 实验现象？ 离子移动方向？(-) (+)Zn+Cu2+=Zn2+Cu电池反应式：Zn - 2e-=Zn2+氧化反应电极方程式：( - )：(+)：Cu2+2e-=Cu 还原反应双液原电池双液双液( (盐桥盐桥) )电池电池根据双液原电池的工作原理，回答下列问题： 电池、电极方程式？ 实验现象？ 离子移动方向？(-) (+)实验现象：Zn片溶解，Cu片变厚变亮；检流计指针发生偏转；CuSO4溶液颜色

4、变浅双液原电池双液双液( (盐桥盐桥) )电池电池根据双液原电池的工作原理，回答下列问题： 电池、电极方程式？ 实验现象？ 离子移动方向？(-) (+)K+向正极区移动(CuSO4溶液)Cl-向负极区移动(ZnSO4溶液)离子移动方向：盐桥：溶液： Zn2+向盐桥移动(ZnSO4溶液)Cu2+向Cu极移动(CuSO4溶液)阳离子向正极移动，阴离子向负极移动双液原电池双液双液( (盐桥盐桥) )电池电池阅读课本P21页，自主预习，回答下列问题： 盐桥是什么？ 盐桥的作用？ 双液原电池的优点？1、盐桥2、作用：装有KCl饱和溶液的琼脂(一般) 构成闭合回路 平衡电荷提高了能量转化率(-) (+)3

5、、优点：实验装置电极反应Zn+Cu2+=Zn2+Cu电池总反应：Zn - 2e-=Zn2+氧化反应( - )：(+)：Cu2+2e-=Cu 还原反应对比课堂练习1、如图是Zn和Cu形成的原电池，其实兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记下结论。其中正确的一组是()Zn为正极，Cu为负极H向负极移动电子是由Zn经外电路流向CuCu极上有H2产生若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol正极的电极反应式为Zn2e=Zn2A BC DB2、关于下图所示的原电池，下列说法正确的是( ) A.电子从锌电极通过检流计流向铜电极B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.铜电极发生还原反应，其电极反应

6、是2H2e=H2D.取出盐桥后，检流计指针仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 A课堂练习3、已知某原电池的电极反应是Fe2e=Fe2，Cu22e=Cu，据此设计该原电池，并回答问题。(1)若原电池装置为图1，电极材料A是_，B是_(写名称)。A电极观察到的现象是_。课堂练习铜铁有红色物质析出课堂练习(2)若原电池装置为图2，电极材料X可以是_(填序号，下同)。a.铁 b.铜 c.石墨电解质Y是_。a.FeSO4 b.CuSO4 c.CuCl23、已知某原电池的电极反应是Fe2e=Fe2，Cu22e=Cu，据此设计该原电池，并回答问题。bcbc4、根据下列原电池的总反应式，写出其电极反应式。(1

7、)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池：其负极反应式是_，正极反应式是_。2Cu4e=2Cu2O2+4e4H=2H2O(2)某原电池总反应为2FeO42-3H2=Fe2O34OHH2O，在该原电池中：负极反应式是_；正极反应式是 。课堂练习3H26e6OH=6H2O2FeO42-5H2O+6e=Fe2O310OH 写出离子方程式先写较易的电极反应式(一般先负极) 根据负失正得还原剂发生的反应即为负极反应(还原剂-氧化产物)(考虑电解质溶液的因素)已知总反应式，书写电极反应式的方法方法点拨(1)比较金属活动性，一般做负极的金属活动性较 。强

8、原电池应用(3)加快化学反应速率在Zn和稀H2SO4反应时，滴加少量CuSO4溶液，形成原电池加快Zn与稀H2SO4反应的速率。(2)保护某些金属，一般 极的金属被保护。正(4)制造多种化学电源干电池(又称一次电池)：如锌锰电池；蓄电池(又称二次电池)：如铅蓄电池、镍氢电池、锂电池；燃料电池：如氢氧燃料电池，其能量转化率高，无污染。(V电化学V化学) Zn课堂小结原电池工作原理课堂小结课堂小结原电池电反应式书写有气泡产生有气泡产生判断原电池正负极方法课堂小结1、(2018福建四地六校高二月考)某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是( )A.电池工作中，盐桥中的Cl向负极移动B.负极反应式

9、：2H2e=H2C.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变D.Fe作正极，发生氧化反应达标检测A达标检测2、依据氧化还原反应：Cu2Ag=Cu22Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_，电解质溶液Y是_。AgNO3溶液Cu达标检测(2)银电极的电极反应式是_；X电极的电极反应式是_。(3)外电路中的电子是从_极流向_极。(4)该原电池的正极是_，还可以选用_等材料。(5)如果将装置图中的两个烧杯换成一个烧杯，是否还需要硫酸铜溶液？_。2Ag2e=2AgCu2e=Cu2负(或铜)正(或银)银铂、石墨不需要Cu2Ag=Cu22Ag3、四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成

10、原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是( )A. B.C. D.达标检测B4、下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )A.均发生了化学能转化为电能的过程B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物C.工作过程中，电子均由Zn经导线流向CuD.相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高B达标检测设计原电池的方法 依据：已知一个氧化还原反应，首先找出氧化剂、还原剂，一般还原剂(失电子方)为负极材料，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 选择合适的材料电极材料：电极材料必须导电。电解质溶液：电解质溶液一般能与

11、负极电极反应。 画出原电池装置图，作必要的标注，注意形成闭合回路。方法点拨根据原电池原理设计原电池(1)原电池的设计原理用还原性较强的物质作负极，向外电路提供电子。用氧化性较强的物质作正极，从外电路中得到电子。原电池内部，两极浸在电解质溶液中，通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。(2)原电池的设计思路首先以自发进行的氧化还原反应为基础来设计原电池，把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个反应，从而确定电极反应；其次，以两电极反应原理为依据，确定电极材料和电解质溶液；最后，用导线连接构成闭合回路。相关链相关链接接(3)确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极。两电极材料

12、的选择包括以下几种情况：活动性不同的两种金属。如锌铜原电池中，锌作负极，铜作正极。金属和非金属。如锌锰干电池中，锌作负极，石墨作正极。金属和化合物。如铅蓄电池中，铅板作负极，二氧化铅作正极。均为惰性电极。如氢氧燃料电池中，正负极均为Pt电极。注意两个电极必须均能导电。(4)确定电解质溶液一般来说，电解质溶液中的阳离子要在正极发生还原反应，而电解质溶液中的阴离子一般不参与反应，可根据实际情况确定电解质溶液。若设计的原电池中含有盐桥，需保证每个半电池中电极与电解质溶液均不能发生反应。说明设计原电池时，若氧化还原反应中无明显的电解质溶液，可用水作电解质溶液，但为了增强其导电能力，往往向其中加入少量强碱或强酸。