高中化学课件：第四章第一节《原电池》原创课件完整版(人教版选修4)

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1、第四章电化学基础第一节原电池人教版选修4·化学反应原理恩施高中化学教科室：老祁一、复习回顾原电池的工作原理1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_______________反应。将化学能转化为电能氧化还原反应如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为__

2、_____________,该反应是_________反应。（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时：Zn电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；Cu电极是____极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应.负Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑还原负Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu还原【实验验证化学能转化为电能的客观事实】2、原电池的工作原理氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）

3、负极（还原性）还原反应氧化反应正极（氧化性）失e－得e－电子e－电流Ｉ［结论］把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，再以适当的方式连接起来，就可以获得电流．（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件三：必须形成闭合回路（可以）（不可以）（可以）（不可以）（1）有两种活动性不同的金属（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

4、电解质溶液中。（3）两极相连形成闭合电路。（4）内部条件：能发生自发的氧化还原反应。（最本质的条件）3、组成原电池的条件4.电极反应式和总反应式的书写1.找出原电池的正负极正极：Cu极负极：Zn极2.结合电解质溶液，找出氧化产物和还原产物氧化产物：Zn2-还原产物：Cu3.写出电极反应式与总反应式负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极（铜片）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn+Cu2+=Zn2++Cu练习：1.下列哪几个装置能形成原电池？ABDFMC

5、NOVXVVVXXXVECuSO4练习：正极：负极：H2SO4MgAlNaOHMgAl浓HNO3AlCu2.判断下列原电池的正负极？AlMgMgAlAlCu(金属活泼性)(Mg不与NaOH反应)(Al发生钝化)练习：3.写出电极反应式和总反应式H2SO4MgAl正极：负极：(Al)(Mg)Mg－2e-=Mg2+（氧化反应）2H++2e-=H2↑（还原反应）总反应：Mg+2H+=Mg2++H2↑CuSO4FeAg正极：负极：(Cu)(Fe)Cu2++2e-=Cu（还原反应）总反应：Fe+Cu2+=

6、Fe2++CuFe－2e-=Fe2+（氧化反应）5、对锌铜原电池工作原理的进一步探究提出问题：左图是原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也

7、就没有电流在产生。改进措施？将锌片与硫酸铜溶液隔离硫酸锌溶液硫酸铜溶液上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？思考为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液此装置优点：能稳定长时间放电盐桥在此的作用是什么？改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？阅读教材72页得出结论盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，避免氧化剂与还原剂直接接触。（2）阴阳离子的移动平衡电荷。在整个装置的电流回路中，溶液中

8、的电流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。