电化学基础课件-2.ppt

1、普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池化学电池与生活密切相关化学电池与生活密切相关什么是原电池？什么是原电池？1 1、概念：将、概念：将化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置。电子的转移电子的转移 氧化还原反应氧化还原反应 电流电流CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-锌铜原电锌铜原电池池总反应：总反应：Zn+2H+=Zn2+H21、什么样的反应能设

2、计成原电池？、什么样的反应能设计成原电池？氧化还原反应氧化还原反应2、原电池在设计上有什么条件？、原电池在设计上有什么条件？思考感悟：思考感悟：（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极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、石墨等判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件二：电极需插进电解质溶液中；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（可以）（可以）（不可以）（

3、不可以）（不可以）（不可以）I.有有活性活性不同的不同的两个电极两个电极。II.有有电解质溶液。电解质溶液。III.形成形成闭合闭合回路。回路。IV.存在一个自发进行的存在一个自发进行的氧化还原氧化还原反应反应。CuZn硫酸铜硫酸铜A有何实验现象？1、电流表指针发生了偏转。问题探究一问题探究一CuZn 硫酸铜溶液硫酸铜溶液 电流计电流计Cu2+Cu2+Zn2+-实际应用时负极与电流表变化情况：实际应用时负极与电流表变化情况：问题探究一问题探究一CuZn 硫酸铜溶液硫酸铜溶液电流计电流计实际应用时负极与电流表变化情况：实际应用时负极与电流表变化情况：Cu2+Cu2+Zn2+-问题探究一问题探究一

4、 如何如何改进原电池，避免改进原电池，避免Cu2+在锌片上也在锌片上也析出析出,以延长放电时间以延长放电时间,提高供电效率提高供电效率？思路：思路：使锌与铜离子不直接接触使锌与铜离子不直接接触 按图所示按图所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSO4溶液和置有溶液和置有铜片的铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象接，有什么现象?电流计指针不偏转，电流计指针不偏转，且铜片和铁片上均无且铜片和铁片上均无明显现象（即明显现象（即:无电子无电子定向移动）定向移动）探究实验探究实验1 1上述装置构成了原电池吗？为什么？上述装置构成了原电池吗？为什么？怎样才能构成原

5、电池呢？怎样才能构成原电池呢？ZnSO4Zn CuCuSO4A(1)在探究实验在探究实验1的装置中架上盐桥连的装置中架上盐桥连通，看有什么现象？通，看有什么现象？电流计指针回到零点，电流计指针回到零点，说明无电流，说明无电流，未构成原电池。未构成原电池。电流计指针偏转，电流计指针偏转，有电流通过电路，有电流通过电路，是原电池装置是原电池装置;(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象然后取出盐桥，又将看到什么现象?探究实验探究实验2 2ZnSO4Zn CuCuSO4A盐桥中通常装有含琼脂盐桥中通常装有含琼脂溶胶的溶胶的KClKCl饱和溶液饱和溶液此装置优点：能产生持此装置优点：能产生持续稳定的电流续

6、稳定的电流盐桥的作用：盐桥的作用：Cl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向极流向Cu极极-沟通内电路桥梁的作用沟通内电路桥梁的作用.1、确定该原电池的正、负极，、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极反并写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。应和电池反应方程式。2、判断电子的流动路线及溶液、判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势？中阴、阳离子移动趋势？3、盐桥起什么作用？、盐桥起什么作用？ZnSO4Zn CuCuSO4A交流讨论交流讨

7、论CuSO4 溶液溶液两种原电池有何相同点两种原电池有何相同点和不同点和不同点？相同点相同点：都有导电性不同的两个电：都有导电性不同的两个电极极;都能产生电流，外电路均是电都能产生电流，外电路均是电子的定向移动，内电路均是离子的子的定向移动，内电路均是离子的定向移动。化学反应本质相同。定向移动。化学反应本质相同。12不同点不同点：1中电流持续、稳定中电流持续、稳定,两个半两个半反应在不同区域进行反应在不同区域进行,中间用盐桥连中间用盐桥连接。接。2中电流不稳定中电流不稳定,两个半反应在同一区两个半反应在同一区域进行。域进行。三、能产生稳定、持续电流三、能产生稳定、持续电流的原电池应具备什么条件

8、？的原电池应具备什么条件？讨讨论论总结：总结：1.要有活泼性不同的两个电极要有活泼性不同的两个电极2.有电解质溶液且两个半反应在不同的区有电解质溶液且两个半反应在不同的区域进行。域进行。3.用导线和盐桥分别将两个半电池沟通起用导线和盐桥分别将两个半电池沟通起来。来。4.内部条件：存在一个自发进行的氧化还内部条件：存在一个自发进行的氧化还原反应。原反应。提升自我提升自我：1.依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。设计的原电池如图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：（1）电极）电极X的材料是的材料是_；电解质溶液；电

9、解质溶液Y是是_（2）银电极为电池的）银电极为电池的_极，发生的电极反应为极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为_；（3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从_电极流向电极流向_电极。电极。CuAgNO3正正2Ag+2e-=2AgCu-2e-=Cu2+X银银四、四、原电池的设计思路（1 1）以自发进行的氧化还原反应为）以自发进行的氧化还原反应为基础基础（2 2）把氧化还原反应分解为氧化和）把氧化还原反应分解为氧化和还原两个半反应，从而确定电极反还原两个半反应，从而确定电极反应应（3 3）以两极反应为原理，确定电极）以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液材料

10、及电解质溶液（4 4）形成闭合回路并形成闭合回路并画出装置简图画出装置简图2.2.利用反应利用反应Fe+Cu2+=Fe2+Cu，设计出两种原电池，画出原电池的设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。示意图，并写出电极反应方程式。(1)、根据氧化还原反应电子转移、根据氧化还原反应电子转移判断判断电极反应电极反应。(2)、根据电极反应确定合适的、根据电极反应确定合适的电极材料电极材料和和电解质溶液电解质溶液参考答案参考答案(+)(-)G Fe Cu负极（负极（ZnZn）：）：Fe-2e-=FeFe-2e-=Fe2+2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（CuCu）：）：CuCu

11、2+2+2e-=Cu+2e-=Cu（还原反应）（还原反应）总反应：总反应：Fe+Cu2+=Fe2+CuCuFeCuSO4FeSO4CuSO4课堂小结课堂小结 1 1、原电池原理、原电池原理 2 2、产生持续、稳定电流的产生持续、稳定电流的 原电池应具备的条件原电池应具备的条件 4 4、原电池的设计原电池的设计 1.锌铜原电池产生电流时，阳离子（锌铜原电池产生电流时，阳离子（）A 移向移向Zn 极，阴离子移向极，阴离子移向Cu 极极 B 移向移向Cu 极，阴离子移向极，阴离子移向Zn 极极C 和阴离子都移向和阴离子都移向Zn极极 D 和阴离子都移向和阴离子都移向Cu 极极B2.2.下列关于原电池

12、的叙述正确的是（下列关于原电池的叙述正确的是（）A A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属的金属B B、原电池是将化学能转变为电能的装置、原电池是将化学能转变为电能的装置C C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原还原D D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极极B B返回返回3.3.某原电池的总反应的离子方程式为：某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+，不能实现该反应的原电池组成是（不能实现该反应的原电池组成是（）A

13、A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeClFeCl3 3溶液溶液B B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NOFe(NO3 3)3 3溶液溶液C C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3溶液溶液D D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液溶液CDCD4、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，、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，使之用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小

14、心的向烧杯中央滴入平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，溶液，片刻后可观察到的现象是片刻后可观察到的现象是A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜D5：根据下列电池反应设计原电池：根据下列电池反应设计原电池AgNOCu(NO)2Ag电解质电解质 溶液溶液电极电极电极电极材料材料电极反应电极反应反应反应类型类型电子流电子流动方向动方向负极负极正极正极AgNO Ag AgAg 氧化氧化还原还原CuAg 练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若判断下

15、列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式负极名称，并写出电极反应式.123()()()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H254()()负极负极：正极正极：总反应总反应：正极：正极：负极负极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO478()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H26()