电池的工作原理课件.ppt
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- 电池 工作 原理 课件
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1、电化学电化学:指研究化学能与电能之间相互转指研究化学能与电能之间相互转 换的换的装置、过程装置、过程和和效率效率的科学。的科学。过程及装置分过程及装置分按电化学反应按电化学反应2.由电能转化为化学能的装置由电能转化为化学能的装置(如如:电解池电解池)1.由化学能转化为电能的装置由化学能转化为电能的装置(如如:原电池等原电池等)Zn+Cu2+Zn2+CuZn+Cu2+Zn2+Cu一、原电池一、原电池1 1、定义:把、定义:把化学能化学能转变为转变为电能电能的装的装置。置。a a、构成条件:、构成条件:2 2、原、原 电电 池的工作原理池的工作原理 酒精稀H2SO4稀H2SO4ABCDECuSO4
2、原电池原电池失电子失电子氧化反应氧化反应得电子得电子还原反应还原反应简单原电池的正负极和电子流向如何判断?简单原电池的正负极和电子流向如何判断?负极负极():是是不活泼金属或非金属不活泼金属或非金属,正极正极(+):是是活泼金属活泼金属,本身本身失去电子失去电子,发生发生氧化反应氧化反应。进电子进电子,本身不反应,本身不反应,得电子得电子发生发生还原反应还原反应。是溶液中的是溶液中的阳离子阳离子v想一想想一想用活泼性不同的两种金属作为电用活泼性不同的两种金属作为电极形成原电池时,较活泼的金属一定是原极形成原电池时,较活泼的金属一定是原电池的负极吗?电池的负极吗?v提示:提示:不一定。如将镁、铝
3、插入氢氧化钠不一定。如将镁、铝插入氢氧化钠溶液中形成原电池,镁较活泼,但因为镁溶液中形成原电池,镁较活泼,但因为镁不与氢氧化钠溶液反应,而铝不与氢氧化钠溶液反应,而铝v与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,铝被与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,铝被氧化是负极,则镁条为正极。氧化是负极,则镁条为正极。v灵犀一点:v原电池反应的实质是负极发生氧化反应,原电池反应的实质是负极发生氧化反应,失去电子,正极发生还原反应,得到电子。失去电子,正极发生还原反应,得到电子。对于具体问题要具体分析,不能想当然,对于具体问题要具体分析,不能想当然,不然就会落入出题者的陷阱当中,如:不然就会落入出题者的陷阱当中,如:铁、铜
4、和浓硝酸组成的电池,虽然铁的活铁、铜和浓硝酸组成的电池,虽然铁的活泼性比较强,但泼性比较强,但Fe与浓与浓HNO3发生钝化,发生钝化,而铜不可以,因此铜做负极,铁做正极。而铜不可以,因此铜做负极,铁做正极。镁、铝和镁、铝和NaOH溶液组成原电池,做负溶液组成原电池,做负极的应该是铝,而不是镁。极的应该是铝,而不是镁。v盐桥:在盐桥:在U U型管中装型管中装满用饱和满用饱和KClKCl溶液和溶液和琼脂做成的冻胶。琼脂做成的冻胶。盐桥的作用:盐桥的作用:使使ClCl-向锌盐方向移向锌盐方向移动,动,K K+向铜盐方向移动,向铜盐方向移动,使使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直盐溶液一直保持电中性,
5、从而使电保持电中性,从而使电子不断从子不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。这样可以大大提高极。这样可以大大提高电池效率。电池效率。原电池是由两个原电池是由两个半电池半电池组成的;半电组成的;半电池包括电极材料和电解质溶液,两个隔离池包括电极材料和电解质溶液,两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。半电池中的的半电池通过盐桥连接起来。半电池中的反应就是反应就是半反应半反应即即电极反应。电极反应。所以半电池所以半电池又叫又叫电极电极。正极(铜电极):正极(铜电极):CuCu2+2+2e+2e-=CuCu 负极(锌电极):负极(锌电极):Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+电池反应:电池反应:Zn
6、+Cu2+=Cu+Zn2+(总反应)(总反应)练练习习判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式和总反应式。反应式和总反应式。()()()2H+2e-H2负极:负极:总反应:总反应:正极正极:Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()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+FeSO4
7、()()负极:负极:正极:正极:总反应:总反应:Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()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+H2Fe+Cu2+=Fe2+Cu 化合价升高失化合价升高失2e-化合价降低得化合价降低得2e-CuSO4FeCu自主活动自主活动 请利用:请利用:Fe+Cu2+=Fe2+Cu的反应原理,的反应原理,设计一个能持续产生电流的原电池装置,并写出两个设计一个能持续产生电流的原电池装置,并写出两个电极上的电极反应电极上
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