2013_2014学年高中化学人教版选修四同步辅导与检测课件：4.1原电池.pptVIP

第一节　原电池;某化学兴趣小组为了体验水果电池电流的存在进行了下列装置的实验。用橘子一个，铝片和锌片各一片，电灯泡一个，按图连接好，结果灯泡亮了。在实验前，先用砂纸擦去表面的氧化膜，实验时保持两金属插在橘子上不能直接接触。;1．了解原电池的工作原理及构成条件。 2．能够正确判断原电池的正负极。 3．能写出电极反应式和电池反应方程式。;原电池原理;电极;3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极： 相对活泼的金属作________， 较不活泼的金属或能导电的非金属作________； (2)________溶液； (3)形成________回路； (4)能自发发生氧化还原反应。;综合拓展;二、原电池的判定 先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”： 一看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)。 二看溶液——两极插入电解质溶液中。 三看回路——形成闭合回路或两极直接接触。 四看本质——有无自发的氧化还原反应发生。;三、原电池正负极的判断方法 原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极，判断正极和负极的方法是： 1．由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 2．根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 3．根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。;4．根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。 5．依据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或者有气体放出一极为正极。;尝试应用;原电池的设计;原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。 2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源(下节学习)。 3．比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a＞b。;4．用于金属的防护 如要保护一个铁闸。可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁闸作正极。 5．设计化学电池 例如：以2FeCl3＋Cu 2FeCl2＋CuCl2为依据，设计一个原电池。 (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的电极反应式。 负极：Cu－2e－ Cu2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－ 2Fe2＋;(2)确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。 本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。 (3)确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作电解液。 (4)构成闭合回路。;尝试应用;一、原电池的工作原理;变式训练;二、原电池正负极的判断;解析：从题给信息a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液可以分析出c中必然含有金属阳离子，做正极的a极，其材料的金属性肯定弱于做负极的b极材料的金属性。 答案：D 名师点睛：b极变细，说明金属失去电子而溶解，发生氧化反应，金属b做原电池的负极。;变式应用;三、原电池的设计;解析：一般来说，自发的氧化还原反应都可以设计成相应的原电池。具体设计时，先将氧化还原反应拆分为两个半反应(即氧化反应和还原反应)，然后根据构成原电池的条件，选择合适的电极材料及适宜的电解质溶液，将两电极用导线连接插入电解质溶液形成闭合回路，即可成功设计原电池。 将Zn＋2FeCl3 ZnCl2＋2FeCl2拆分为：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)和2Fe3＋＋2e－ 2Fe2＋(还原反应)；结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极应用锌，则正极所用材料活泼性应比锌弱，为保证Fe3＋在正极得电子，则电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐的溶液。;答案：Pt(或石墨)　2Fe3＋＋2e－ 2Fe2＋　Zn Zn－2e－ Zn2＋;变式应用;答案：原电池设计如下图所示。 负极：Cu－2e－ Cu2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－ 2Fe2＋ 总反应：Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋;1．下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是(　　);2