苏教版化学选修4《原电池的工作原理》课件.ppt

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1、第二单元　化学能与电能的转化第1课时　原电池的工作原理1．了解原电池的工作原理及构成条件。2．能正确判断原电池的正负极。3．能写出原电池电极反应式和电池反应方程式。一、构成原电池的条件1．两个不同的电极(材料可以是或)。2．电极均插入中。3．构成。4．能自发地发生氧化还原反应。1．构成原电池的化学反应有何特点？【提示】必须是自发的氧化还原反应。原电池是化学能转化为电能的装置，发生的反应必定是放热反应，即反应的焓变小于零。活泼性金属导电的非金属电解质溶液闭合回路二、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)装置举例Zn电极Cu电极现象得失电子正、负极判断电子流向反应类型电极反应式总反应式盐桥的作

2、用使带电离子通过，平衡两个半电池中的电荷锌片逐渐溶解铜片上有红色铜沉积失电子负极流出氧化反应得电子正极流入还原反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===CuZn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu2.电极反应与电池反应有何区别与联系？【提示】电极反应是分别在两极上发生的“半反应”(氧化反应或还原反应)，电池反应是两个电极反应加合消去电子后的总反应。可通过电极反应相加求电池反应，也可通过电池反应减一个电极反应求另一个电极反应。一、原电池正、负极的判断及电极反应式的书写如何确定和判断原电池的正、负极？[师生互动]【提示】书写电极反应和电池总反应应注意哪些问题？[师生互动]【提示】①根据给

3、出的化学方程式或根据题意，确定原电池的正负极，弄清正、负极上发生反应的物质。②弱电解质、气体或难溶物均以化学式表示，其余以离子符号表示。③注意电解质溶液的成分及其对正、负极产物的影响，正、负极产物可根据题意或根据化学方程式确定。④写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒、质量守恒，可在电极反应式一端根据需要添加H＋或OH－或H2O，将两个电极反应式合起来，即可得到电池总反应方程式。将Al片和Cu片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成原电池。(1)在这两个原电池中，负极分别为()A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片(2)写出插入

4、浓硝酸中形成原电池的电极反应式_____________________。(3)写出插入稀NaOH溶液中，形成原电池的电极反应式________________。【名师解析】(1)将Al片和Cu片用导线相连，插入浓硝酸中，由于Al遇浓硝酸钝化，不能持续反应，而Cu却能与浓硝酸持续反应，所以Cu为负极；插入稀NaOH溶液中，Al与NaOH反应，失去电子被氧化，所以Al为负极。(2)Al—浓硝酸—Cu组成的原电池的电极反应式为：负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2NO3－＋2e－＋4H＋===2NO2↑＋2H2O，总的电极反应式：Cu＋2NO3－＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H

5、2O。(3)Al—NaOH(aq)—Cu组成的原电池的电极反应式：负极：2Al－6e－＋8OH－===2AlO2－＋4H2O，正极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－，总的电极反应式为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑。【答案】(1)B(2)负极：Cu－2e－===Cu2＋；正极：2NO3－＋2e－＋4H＋===2NO2↑＋2H2O(3)负极：2Al－6e－＋8OH－===2AlO2－＋4H2O；正极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－考虑装置中的电极，首先判断它们和电解质溶液反应的情况，然后再判断电极的情况。1．如右图所示，x、y分别是直流电源的两极，

6、通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味气体放出，符合这一情况的是()a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2【解析】由a极板质量增加知a极为阴极，x为负极，故C项错误；B项中a极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，不符合题意；D项中，b极发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，不符合题意。【答案】A二、原电池原理的应用在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液为什么能使产生H2的速率加快？[学生交流]【提示】因为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌在稀H2SO4中构成原电池，可以加快反应速率。

7、如何证明镁比铝的金属性活泼？[师生互动]【提示】将镁条与铝条用一根导线相连，插入到稀H2SO4中，观察到镁条溶解，铝条上有气泡产生，由此证明镁比铝易失电子，金属性活泼。以2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2反应为依据，设计一个原电池，从哪些方面考虑？[师生互动]【提示】(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极电极反应式。负极：Cu－2e－===Cu2＋正极：2Fe3＋＋2e－===2