选修四4.1 原电池.ppt

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1、选修（四）化学反应原理第四章电化学基础电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。2.借助电流而发生反应及装置(如:电解池)1.产生电流的化学反应及装置(如:原电池等)分类：（按电化学反应过程及装置分）第1节：原电池一、知识回顾化学能转变为电能的装置1、原电池定义：2、原电池的组成：“两极一液一线”①有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。（1）内部条件：能自发进行氧化还原反应；（2）外部条件：构成原电池的条件：讨论1：以下哪些装置可以形成原电池？CuSO4溶液ZnCuA稀硫酸FeF

2、eBNaOH溶液MgAlE稀硫酸稀硫酸ZnCuF纯酒精FeCGKOH溶液DH2O2PtPtNaCl溶液FeCC3、原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型总反应锌片Zn-2e-=Zn2+氧化反应铜片2H++2e-=H2↑还原反应电子由锌片经外电路流向铜片负极正极Zn+2H+=Zn2++H2↑（负极正极）电子流向：①负极上还原性较强的物质失去电子发生氧化反应，②电子从负极经外电路流向正极，③正极上氧化性较强的物质得到电子发生还原反应。CuZn---Zn2+H+H+SO42-Ae-原电池的工作原理示意图：4、电极反应式的书写方法(2)复杂反应式的书写(1)一般电极反应式的书

3、写5、原电池正负极判断1.由组成原电池的电极材料判断一般：负极－的金属正极－的金属或导体，以及某些金属氧化物可以理解成：与电解质溶液反应练习：Mg-Al-H2SO4中是正极，是负极Mg-Al-NaOH中是正极是负极MgAlAlMg活泼性较强活泼性较弱非金属负极1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断电子－－由流出，流入；电流－－由流出，流入。负极正极正极负极1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断3.根据电极反应类型判断负极－－电子，发生反应正极－－电子，发生反应失得氧化还原1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的

4、方向判断3.根据电极反应类型判断4.根据电解质溶液离子移动的方向判断阴离子－向极移动（负极带正电荷）阳离子－向极移动（正极带负电荷）负正1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断3.根据电极反应类型判断4.根据电解质溶液离子移动的方向判断5.根据电极现象来判断负极－－；正极－－；牺牲、溶解增重、气泡1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断3.根据电极反应类型判断4.根据电解质溶液离子移动的方向判断5.根据电极现象来判断6.燃料电池中燃料在反应氧化剂在反应负极正极1、理论上应看到只在铜片上有大量气泡，而实际上锌片上也有大量气泡产生，这

5、是什么原因导致的呢？2、实验发现该装置不能提供持续稳定的电流，为什么？3、如何设计实验来避免和克服1和2中的问题呢？【交流·研讨】如何改进原电池装置？盐桥的作用：（1）形成闭合回路；（2）平衡电荷。CuSO4CuZnAZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？A改进盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。【观察与思考】改进后的原电池装置有哪些优点？2、提高了能量转化率（化学能→电能）；3、能够防止装置中化学能的自动释放（自放电）；1、能够产生持续稳定的电流；【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。基于盐桥的作用，可以对上述原电池装置加以改进设

6、计成化学电源。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。注：①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，正极从外电路得到电子。②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。③用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起二、由两个半电池组成原电池的工作原理【练习】根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池装置，标出电极材料和电解质溶液,写出电极反应方程式.CuSO4溶液ZnSO4ZnCuCuSO4A负极:Zn－2e-=Zn2+正极:Cu2++2e-=Cu设计盐

7、桥原电池的思路：Zn+2Ag+=Zn2++2Ag1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液；3、外电路用导线连通，可以接用电器；4、内电路是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路。1.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，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。(+)(-)GZnPtFeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(