人教版化学选修四原电池课课件.ppt

1、复习回顾复习回顾1 1、原电池是、原电池是_的装置。的装置。原电池反应的本质是原电池反应的本质是_反应。反应。将化学能转化为电能将化学能转化为电能氧化还原反应氧化还原反应2 2、如右图所示，组成的原电池：、如右图所示，组成的原电池：（1 1）当电解质溶液为稀）当电解质溶液为稀H H2 2SOSO4 4时：时：ZnZn电极是电极是_（填（填“正正”或或“负负”）极，）极，其电极反应为其电极反应为_，该反应，该反应是是_（填（填“氧化氧化”或或“还原还原”，下同）反应；，下同）反应；CuCu电极是电极是_极，其电极反应为极，其电极反应为_,_,该反应是该反应是_反应。反应。（2 2）当电解质溶液为

2、）当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液时：溶液时：ZnZn电极电极是是_极，其电极反应为极，其电极反应为_，该反应是该反应是_反应；反应；CuCu电极是电极是_极，极，其电极反应为其电极反应为_,_,该反应该反应_反反应应.负负ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+氧化氧化正正2H2H+2e+2e-=H=H2 2还原还原负负ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+氧化氧化正正CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu还原还原 1.能自发进行氧化还原反应能自发进行氧化还原反应 2.两个活泼性不同的导体作电极两个活泼性不同的导体作电极 3.有电解质溶液有电解质溶液 4.形成闭合回路形成闭合回路原电

3、池的构成条件原电池的构成条件:氧化反应氧化反应还原反应还原反应()()Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu 硫酸铜溶液硫酸铜溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2+Cu Cu原电池的工作原理原电池的工作原理开始实验现象开始实验现象锌片锌片Zn-2e-=Zn2+铜铜Cu2+2e-=Cu电流表电流表锌片腐蚀，不断溶解锌片腐蚀，不断溶解铜片上有红色物质析出铜片上有红色物质析出电流表指针发生偏转电流表指针发生偏转一段时间实验现象一段时间实验现象锌片被红色物质覆盖锌片被红色物质覆盖电流表读数不断减小电流表读数不断减小实验探究一实验探究一人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共

4、25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)Zn也会和也会和CuSO4 直接反应直接反应存在存在缺陷！缺陷！2.不使用时，该原电池能否长期保存不使用时，该原电池能否长期保存CuSO4 溶液溶液AZn1.1.为什么电流表读数不断减小？为什么电流表读数不断减小？因为铜在锌表面析出后，与因为铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不

5、能发生原电池反应，所以最后无电流产生。发生原电池反应，所以最后无电流产生。实验探究一实验探究一现象再分析现象再分析人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)1.此原电池不能获得此原电池不能获得稳定电流的根本原稳定电流的根本原因是什么？因是什么？2.怎么避免这一怎么避免这一“隐隐患患”的发生？的发生？原因分析原因分析实验探究一实验探究一人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)Zn2+SO42-A1.1.烧杯中加什么溶液？烧杯中加什么溶液？实验设计实验设计不

6、与锌反应的溶液，不与锌反应的溶液，一般加金属对应的盐溶液。一般加金属对应的盐溶液。为什么？为什么？SO42-Zn2+2.2.安培表指针会偏转吗？安培表指针会偏转吗？3.3.怎样构成闭合回路？怎样构成闭合回路？实验探究二实验探究二人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)盐桥盐桥中中通常装有含通常装有含KCl饱和饱和溶液的琼脂溶液的琼脂 K+和和Cl-在盐桥中能移动在盐桥中能移动 信息提示信息提示人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)交流研讨：交流研讨：

7、1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？、左右烧杯中各发生了什么反应？4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？方？半电池：包括电极材半电池：包括电极材料和电解质溶液，两料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。实验探究二实验探究二人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)

8、SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+盐桥盐桥工作示意图工作示意图CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl1、沟通内电路、沟通内电路2.平衡电平衡电 荷，使溶荷，使溶液呈电中液呈电中性性人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)锌半电池锌半电池铜半电池铜半电池电极反应：电极反应：负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Cu2+2e-=CuZn2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+Cu锌铜原电池（盐桥）锌铜原电池（盐桥）盐桥盐桥 问题解决问题解决电池符号电池符号：

9、Zn Zn ZnSOZnSO4 4 CuSOCuSO4 4 Cu Cu 负极负极 盐桥盐桥 正极正极人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)二二.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：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电子由负极经导线流向正极电子由负极经导线流向正极两极之间通过两极之间通过盐桥盐桥构成闭合回路。构成闭合回路。知识小结知识小结一一.盐桥的作用

10、盐桥的作用：1.沟通内电路沟通内电路2.平衡电荷，使溶液呈电中性平衡电荷，使溶液呈电中性半电池中：半电池中：另半电池：另半电池：外电路中：外电路中：内电路中：内电路中：人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)请根据离子反应：请根据离子反应：Fe+Cu2+Fe2+Cu设计一个设计一个带盐桥的带盐桥的原电池，原电池，知识应用知识应用人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)CuSO4 溶液溶液AFe知识递进知识递进优点：优点：1.有效避免了电极材料与电解质溶

11、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2.离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，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，电流持续稳定使离子移动更加有序，电流持续稳定，提高了原电池的使用效率提高了原电池的使用效率A人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)人教版化学选修四4.1原电池(优质课)(共25张PPT)(高考真题）依据氧化还原反应：高考真题）依据氧化还原反应：2Ag2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu(aq)+Cu(s)=Cu2+2+(aq)+2Ag(s)(aq)+2Ag(s)设计的原电池

12、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 1）电极）电极X X的材料是的材料是 ；电解质溶液电解质溶液Y Y是是 ；（2 2）银电极为电池的）银电极为电池的 极，极，发生的电极反应为发生的电极反应为 X X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为 ；（3 3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从 电极电极 流向流向 电极。电极。CuCuAgNOAgNO3 3正正X XAgAgCu 2e-=Cu2+2Ag+2e-=2 Ag练习反馈练习反馈三原电池正、负极的判断三原电池正、负极的判断特别提醒特别提醒 判断电极时，不能简单地依据金属的活动性判断电极时，不能简单地依据

13、金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况。如：顺序来判断，要看反应的具体情况。如：(1)Al在强碱溶液中比在强碱溶液中比Mg更易失电子，更易失电子，Al作负极、作负极、Mg作正极。作正极。(2)Fe、Al在浓在浓HNO3中钝化后，比中钝化后，比Cu更难失电子，更难失电子，Cu作负极、作负极、Fe、Al作正极。作正极。判断右边原电池的正、负极，并写出电极判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。反应式。Cu Cu C CFeClFeCl3 3溶液溶液负极：负极：CuCu 失电子失电子 CuCu -2e2e-=CuCu2+2+正极：正极：FeFe3+3+得电子得电子 2Fe2Fe3+3+2e2

14、e-=2Fe2Fe2+2+A ACu+2FeClCu+2FeCl3 3=CuCl=CuCl2 2+2FeCl+2FeCl2 2先写出总反应：先写出总反应：即即 负极与电解质溶液反应负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：拆成离子方程式：CuCu +2Fe2Fe3 3 =CuCu2 2 +2Fe2Fe2 2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极四、电极方程式的书写四、电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法简单原电池电极方程式的写法2.2.复杂原电池电极方程式的书写复杂原电池电极方程式的书写（1 1）方法点拨：写电极方程式的时候，要根）方法点拨：写电极方程式的时候，要根据据“得电子显

15、负电；失电子显正电得电子显负电；失电子显正电”的原则，的原则，利用利用“电荷守恒电荷守恒”，通过巧用，通过巧用H H、OHOH和水和水写出电极方程式。写出电极方程式。（2 2）一般先写出简单一极的反应式，再用总）一般先写出简单一极的反应式，再用总反应式做差得出另一极的反应式。反应式做差得出另一极的反应式。（3 3）两极同时书写时注意使两极电子得失相）两极同时书写时注意使两极电子得失相等。等。请写出请写出右边原电池的右边原电池的电极电极方程式。方程式。总反应方程式：总反应方程式：负极：负极：AlAl，失，失 Al3+Mg AlNaOHNaOH溶液溶液A拆成离子方程式：拆成离子方程式：2Al+2O

16、H+2H2O =2AlO2+3H2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2-1.1.利用原电池原理设计新型化学电池；利用原电池原理设计新型化学电池；2.2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；酸反应制取氢气；3.3.进行金属活动性强弱比较；进行金属活动性强弱比较；4.4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。而受到保护。如在铁器表面镀锌。五、原电池原理的应用：五、原电池原理的应用：5.5.解释某些化学现象解释某些化学

17、现象(1)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）原电池原理应用：原电池原理应用：(2)比较反应速率比较反应速率例例2：下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的

18、反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸；盐酸；B.A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.（D）原电池原理应用：原电池原理应用：例例3：下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)1.小彼得是一个商人的儿子。有时他得到他爸爸做生意的商店里去瞧瞧。商店里每天都有一些收款和付款的账单要经办，彼得经常被派去把这些账单送往邮局寄走。2.写故事一定要

19、有头有尾,完整地叙述一件事。要想将故事叙述完整具体，各要素必须交代清楚，揭示故事发展变化的原因和内在联系，才能使读者对整个故事有全面完整的印象。3.当然,各要素交代清楚了并不是故事就精彩了。故事不能叙述太简单,看了开头就能猜出结局;也不能平铺直叙、平淡无奇,否则无法引起读者的阅读兴趣。4.黄山的云可真白啊，白得就像一匹白纱缎，又犹如刚下的白雪，那么洁净，那么润泽，别有一番神采。黄山的云真静啊，静得让你感觉不到它在飘动，看上去会使你陶醉。5.黄山的云真长啊，长得无法用眼睛望到边际，只让你感觉到它是那样浩瀚，像一张大幕把天地都罩起来了。6.伏在岩石上侧耳倾听，耳朵里彷佛有一种不可捉摸的声音，极远的又是极近的，极洪大旳又是极细小的，像春蝉在咀嚼桑叶，像野马在草原上驰骋，像山泉在流动，像大海在澎湃。7.“微云一抹遥峰，冷溶溶，恰与个人清晓画眉同。”纳兰容若的这几句词，将这泼墨写意般的景色，描绘得淋漓尽致。