第四章化学反应与电能第一节原电池ppt课件-（2019）新人教版高中化学高二上学期选择性必修一.pptx

1、第四章 化学反应与电能第一节 原电池 第1课时 原电池工作原理一、原电池的工作原理温故知新温故知新1.下列所示装置是否能构成原电池下列所示装置是否能构成原电池将化学能转化为电能将化学能转化为电能？请说明理由。？请说明理由。1、原电池的组成：、原电池的组成：有两种活动性不同的电极有两种活动性不同的电极 （金属或导电非金属单质）；（金属或导电非金属单质）；电解质溶液或电解质溶液或熔融熔融电解质；电解质；形成闭合回路；形成闭合回路；自发进行的氧化还原反应。自发进行的氧化还原反应。Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+负极：负极：Zn - 2e- Zn2+ 正极：正极：Cu2+ + 2e- CuC

2、uCuSOSO4 4溶液溶液e-e-ZnZn2 2+ +CuCuZnZnCuCu2+2+电极反应：总反应方程式：总反应方程式：2.写出两个电极上的写出两个电极上的反应式和总反应的离子方程式。反应式和总反应的离子方程式。 原电池工作时，电子在导线中的运动方向？原电池工作时，电子在导线中的运动方向？ 阴离子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎么样的？阴离子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎么样的？离子导体刚开始锌片逐渐溶解，铜片表面刚开始锌片逐渐溶解，铜片表面有红色固体生成有红色固体生成，电流表电流表指针发生偏转；指针发生偏转； 讨论单液原电池的缺点，改进方法？讨论单液原电池的缺点，改进方法？

3、一段时间后，锌片表面也有铜析出，电流表读数不断减小；时间稍一段时间后，锌片表面也有铜析出，电流表读数不断减小；时间稍长锌片表面逐渐被铜覆盖。电流很快减弱。溶液温度升高。长锌片表面逐渐被铜覆盖。电流很快减弱。溶液温度升高。 锌与硫酸铜溶液直接接触反应，锌与硫酸铜溶液直接接触反应，化学能转化为电能效率低化学能转化为电能效率低(部分化学能直部分化学能直接转化为热能接转化为热能),不能持续产生电流。不能持续产生电流。改进方法：把改进方法：把锌与硫酸铜溶液分开。锌与硫酸铜溶液分开。现象现象解决问题的关键：还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触，即：把把锌与硫酸铜溶液分开锌与硫酸铜溶液分开原电池装置的改造

4、两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。为什么没有电流？该如何解决？观察实验现象ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液ZnCuA 盐桥中盐桥中一般一般装有饱和的装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻溶液和琼脂制成的胶冻; 胶冻的作用是防止管中溶液胶冻的作用是防止管中溶液流出流出; K+和和Cl-能在胶冻内自由移能在胶冻内自由移动。动。盐桥双液原电池这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池 a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡两侧的电荷，使原电池不断产生电流。盐桥的作用：负极半电池负极半电池正极半电池正极半电池电极反应：电极反应：负极：负极：正极：正极：总反应：总反应： Cu2+2e- =CuZn2

5、e- =Zn2+Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu盐桥盐桥双液原电池（带盐桥）双液原电池（带盐桥）SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：负极半电池：负极半电池：还原性强的材料作负极，失电子被氧化还原性强的材料作负极，失电子被氧化外电路：外电路：电子由负极经导线流向正极电子由负极经导线流向正极正极半电池：正极半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原

6、内电路中：两极之间通过盐桥构成闭合回路。改进后的原电池装置有哪些优点？改进后的原电池装置有哪些优点？有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应，有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命增加了原电池的使用寿命离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，使离子移动更加有序，离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，使离子移动更加有序，【启示】【启示】不直接接触不直接接触原电池双液电池单液电池电极反应电极材料电子导体双液原电池解决了电池自损耗的问题，能产生持续、稳定的电流。正极：铜片;负极：锌片正极：铜片;负极：锌片导线导线小结原电池原理是原电池原理是将将氧化反应和还原反应分开

7、氧化反应和还原反应分开进行进行，还原，还原剂剂在在负负极极上失去电子上失去电子发生发生氧化氧化反应反应，电子通过导线，电子通过导线流流向向正正极极，氧化剂，氧化剂在在正正极极上上得得到电子到电子发生发生还原还原反应反应。小结(1)原电池中电流的方向是负极导线正极()(2)原电池中负极发生的反应是还原反应()(3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极()(4)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极()(5)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属()正误判断如图是某同学设计的原电池装置：(1)电极上发生_(填反应类型)，作_(填电极名称)。深度思考(2)电极的电极反应式为_。(3)该

8、原电池的总反应式为_。(4)盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是_。还原反应原电池的正极Cu2e=Cu22Fe3Cu=Cu22Fe2形成闭合回路、平衡电荷(答案合理即可)2.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电极经导线流向Cu电极D.相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高3.(2020西安检测)某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是A.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小B.乙烧杯中发生还原反应C.外电路的电流方向是从a到bD.电池工作时，盐桥中的 移向甲烧杯