人教版化学选修四原电池课件.ppt

1、人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池1780年，伽伐尼年，伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。理论解释理论解释：生物电生物电人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池 伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是实用电池的开端。伏打电池是实用电池的开端。伏打（伏打（Volta,A.1745-1827）人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池 形形色色的电池形形色色的电池KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa极极 b极极 A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4人教版化学选修四原电池人教版

2、化学选修四原电池复习：动画模拟原电池的原理复习：动画模拟原电池的原理人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池探究实验探究实验1:1:将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接,并使锌并使锌电极和铜电极电极和铜电极不接触不接触,同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，观察同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，观察电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。锌极变细，铜极变粗；锌极变细，铜极变粗；现象现象:实际：随着时间的延续实际：随着时间的延续,铜极上很快就聚集了许铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就

3、增多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。锌片上也逐渐被铜覆盖为极化作用。锌片上也逐渐被铜覆盖,电流计指针电流计指针偏转角度逐渐变小直至为零。偏转角度逐渐变小直至为零。用什么办法可避免用什么办法可避免Cu2+在锌片上也还原析出铜在锌片上也还原析出铜,以延长电池放电以延长电池放电时间提高供电效率时间提高供电效率?CuSO4思考思考:一、对锌铜原电一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究理论：电流计指针偏转理论：电流计指针偏转,指示电子是指示电子是由锌极流向铜极由锌极流向铜极;人教

4、版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池 按课本按课本P71图图4-1所示所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSO4溶液和置溶液和置有铜片的有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，溶液分别通过导线与电流计连接，探究实验探究实验2 2 电流计指针偏转电流计指针偏转,指示电指示电子是由锌极流向铜极有电流子是由锌极流向铜极有电流通过电路通过电路,是原电池装置是原电池装置;有盐桥时有盐桥时现象现象:由两个半电池组成，锌由两个半电池组成，锌和锌盐组成锌半电池，铜和和锌盐组成锌半电池，铜和铜盐组成铜半电池；每个半铜盐组成铜半电池；每个半电池中的电极与电解质溶液电池中的电极与电解质溶液互不反应，中间通

5、过盐桥连接形成闭合回路。互不反应，中间通过盐桥连接形成闭合回路。装置特点：装置特点：人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池二、双液原电池的工作原理分析二、双液原电池的工作原理分析电极反应：电极反应：负极（负极（ZnZn）：）：Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（CuCu）：）：CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu（还原反应）（还原反应）电池总反应：电池总反应：Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+Cu2 2、判断电子的流动路线？溶液中阴、阳离子移动趋势？、判断电子的流动路线？溶液中阴、阳离子移动趋势？外电路：外电路：电子由负极

6、（电子由负极（ZnZn片）流向正极（片）流向正极（CuCu片）；片）；内电路：内电路：阳离子移向正极（阳离子移向正极（CuCu片）；阴离子移向负极（片）；阴离子移向负极（ZnZn片）。片）。1 1、确定该原电池的正、负极，并写出原电、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极半反应和电池反应方程式。池中的两个电极半反应和电池反应方程式。3 3、盐桥的作用（参考课本、盐桥的作用（参考课本P72P72第三段）第三段）人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池盐桥制法：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入将热的琼胶溶液倒入U形管中形管中(注意不要产注意不要产生裂隙生裂隙)，将冷却后的，将冷却后的

7、U形管浸泡在形管浸泡在KCl或或NH4NO3的饱和的饱和溶液中即可。溶液中即可。2)将将KCl或或NH4NO3的饱和溶液装入的饱和溶液装入U形管，形管，用棉花塞住管口即可。用棉花塞住管口即可。人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e-，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应Cu2+2e-=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极 阳离子阳离子外电路外电路内电路内电路Cu2+Cu电极反应总式：电极反应总式：化学能化学能电能电能氧化还原反应氧化还原反应原电池反应本质：原电池反

8、应本质：人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池三、由两个半电池组成原电池的工作原理三、由两个半电池组成原电池的工作原理 (1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。以适当方式连接，可以获得电流。在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。正极从外电路得到电子。（2）电解质溶液的选择）电解质溶液的选择 两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧两个半反应

9、分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。阴阳离子的定向运动而形成内电路。人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池四、原电池的设计四、原电池的设计活泼性不同活泼性不同 的两种金属。的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极金属和非金属。金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极金属和化合物。金属和化合物。如铅蓄电

10、池，铅板作负极，如铅蓄电池，铅板作负极，PbO2作正极作正极惰性电极。惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt（电池的电极必须导电）（电池的电极必须导电）电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与与电电极材料具有相同的阳离子极材料具有相同的阳离子。人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池请根据氧化还原反应请根据氧化还原反应:Cu+2 Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池。设计成原电

11、池。你有哪些可行方案你有哪些可行方案?Cu Cu 2e-=Cu2+比比Cu不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨2Fe3+2e-=2Fe2+Fe2(SO4)3、FeCl3等等负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：练一练练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？什么？人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池1.根据上述原理根据上述原理,为获得较长时间的稳定电为获得较长时间的稳定电流流,如何将必修如何将必修2中由中由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？组成的原电池（如左下图）进行简单改装？课堂

12、练习（课堂练习（上述原理的应用）上述原理的应用）ZnSO4H2SO4AZn CuCuZnH2SO4A人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池2.2.根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池。根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池。Zn(S)+FeZn(S)+Fe2+2+(aq)=Zn(aq)=Zn2+2+(aq)+Fe(S)(aq)+Fe(S)（1 1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池装置简图。）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池装置简图。（2 2）注明原电池的正负极）注明原电池的正负极（3 3）注明外电路中电子的流向）注明外电路中电子的流向 (4)(4)写出两电极的电极反应式写出两电极的电极反应式练习（练习（上述原理的应用）上述原理的应用）P73.6ZnSO4 FeCl2AZn Fe人教版化学选修四原电池人教版化学选修四原电池