原电池(上课用).技术总结.ppt

* * * * * * 第二单元化学能与电能的转化 第一节 原 电 池的工作原理 1. 本节要点 构成原电池的条件？ 3. 原电池的工作原理？ 什么是原电池？ 4. 原电池的正负极和电子流向如何判断？ 2. 实验探究 请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 分析该反应氧化剂、还原剂及电子转移情况和现象及反应快慢。 CuSO4 一、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） 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． CuSO4 溶液 电流表指针发生偏转吗？两个电极上及溶液都有什么现象？换成H2SO4现象又如何？ 该装置是否构成原电池？电流表指针发生偏转吗？铜电极上有什么现象？ 实验探究1 实验探究2 指针偏转，锌片逐渐溶解，铜片质量增加， 溶液颜色变浅速度较快。 是原电池，指针不偏转，铜极增重。 （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。（一定吗？） 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：电解质溶液或熔融状态的电解质 形成条件三：必须形成闭合回路 （可以） （不可以） （可以） （不可以） 氧化反应 Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池 电解质溶液 失e，沿导线传递，有电流产生 还原反应 Cu2++2e- =Cu 阴离子 阳离子 总反应： 负极 正极 Cu2++2e- =Cu Zn-2e- =Zn2+ Zn+Cu2+=Zn2++Cu Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu (离子方程式） （化学方程式） 电极反应 正极： 负极： （氧化反应） （还原反应） 阳离子 原 电 池 原 理 外电路 内电路 回顾旧知1、原电池 的装置。原电池反应的本质是发生_____ ________反应。2、原电池的构成条件：3、原电池正、负极规律 ①负极——电子 的极。通常是活泼性 的金属，发生 反应②正极——电子 的极。通常是活泼性 的金属或非金属导体，发生 反应 流出 较强 氧化 流入 较弱 还原 ①有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体） ②电解质溶液或熔融状态的电解质 ③构成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 将化学能转变为电能 氧化还原 CuSO4 溶液 电流表指针发生偏转吗？指针稳定吗？两个电极上都有什么现象？效率高吗？ 电流表指针发生偏转，但不稳定。放电时间短效率低，两个电极上都有红色物质生成 CuSO4 溶液 思考：如何才能得到持续稳定的电流？将锌片与铜片隔离。 分析： 由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，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，也就没有电流产生。 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？ 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 工作原理 外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入 铜片 内电路： Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，盐桥中的Cl—会移向ZnSO4溶液；同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42—相对增加而带负电，盐桥中的K+移向CuSO4溶液，从而形成闭合回路。 将化学能转变为电能的装置 1.组成——两个半电池左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。 盐桥的作用 ①让溶液始终保持电中性 ②代替两溶液直接接触使两个烧杯中的 溶液连成一个通路 盐桥：饱和 KCl 溶液(以琼 胶制作成冻胶) 原电池 二、电极反应式的判断和书写 （1）. 原电池两极的判断：若给出装置则与电解液反应的一极为负极，若给出总反应方程式则分析反应中有关物质元素化合价的变化，确定原电池的正极和负极。 （2）书写电极反应时，要将总化学反应与正、负极反应联系在一起考虑，它们具有加和性： 化学反应方程式=正极反应方程式+负极反应方程式。 （3）. 在原电池反应中，必须遵循得失电子守恒。 （4）. 介质参与电极反应的原