湘潭市一中2013年下学期高二课件《原电池》.ppt

【实验探究】请你设计合理的原电池装置 基础闯关 * * * 高二年级化学备课组 　　　　　　　　2013年11月28号 化学选修4 第一节 原电池 第四章 电化学基础 第一课时 原电池的构成条件： ①有两个电极 ②电解质溶液 ③构成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 复习回忆：判断以下哪些是原电池？ G Zn Zn H2SO4 （1） G Zn Cu CuSO4 CuSO4 （2） G Fe C H2SO4 （3） G Zn Cu C2H5OH （4） 知识回顾 HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) △H 0 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2O △H 0 高温 Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H 0 【思考】下面哪个反应能够设计成原电池？ Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H 0 【实验探究】请你设计合理的原电池装置 【设计要点】 1、电极、内电路、外电路共需要哪些仪器和药品？ 2、如何判断化学能转化为了电能？ 2e- A 稀硫酸 Cu Zn A 【温馨提示】 1.观察锌片、铜片、电流表的变化并如实记录； 2.注意合作分工，讲究效率； 3.实验结束后请及时将电极从电解质溶液中取出。 【思考实验】你预计有哪些现象？ 预期现象 实验现象 锌片溶解 铜片上有气泡 电流表指针偏转 锌片上有气泡 铜片上有气泡 电流表指针偏转 Cu - - - - - - - - - Zn2+ - - H2 负极 正极 H+ Zn－2e－=Zn2+ 2H++2e－=H2↑ Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H 0 【实验探究】请你设计合理的原电池装置 2e- H2SO4溶液 Zn H+ 交流研讨： ◆理论上应看到只在铜片上有大量气 泡，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢？ ◆最终又会造成什么后果？怎样避免和克服呢？ ◆用什么办法避免H+在锌片上被还原析出H2，以 延长电池放电时间提高供电效率? ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn Cu ？ 改进 稀硫酸 Cu Zn A 【研究问题】怎样改进才能保证只有铜电极产生氢气，而避免锌电极上产生氢气？如何避免电流变小？ 电解质溶液 A 体验探究 ？ 介绍盐桥 盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻; 琼脂的作用是防止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻内自由移动。 Zn2+ e－ e－ 　　　 SO42－ SO42－ H+ K+ H2 Zn K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ Cl－ K+ K+ Cl－ K+ K+ K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ Cl－ Cl－ ZnSO4溶液 H2SO4溶液 外电路 盐桥的作用：(1)传递离子，使整个装置构成通路。 (2)平衡电荷，保持溶液成电中性。 内电路 盐桥原电池 Zn-2e-=Zn2+ 2H+ +2e-=H2↑ 盐桥中离子移动的方向: 正极 阳离子向正极移动， 阴离子向负极移动 【结论1】改进后的原电池装置，工作时具有较高的能量转换率 ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn Cu A 盐桥 体验探究 稀硫酸 Cu Zn A 【思考】改进后的原电池装置有什么优点？ 稀硫酸 Cu Zn A ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn Cu A 【思考】改进后的原电池装置还有什么优点？ 【结论2】改进后的原电池装置不工作时，化学能不会自动释放 【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应 改进 体验探究 盐桥 练习反馈 利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个 能得到稳定电流的原电池装置，画出装置 简图，并标注电极及电解质溶液 Ag C Pt 能产生稳定、持续电流的原电池应具备什么条件？ 1.要有活泼性不同的两个电极 2.两个半反应在不同的区域进行 3.用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起 讨 论 1.锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ） A、移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B、移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、和阴离子都移向Cu 极 B CuSO4 ZnSO4 Zn Cu 2.写出右图的电极反应式及总反应式 负极反应：Zn—2e－=Zn2+? 正极反应为： Cu+2e－= Cu2+?