修1.2.1原电池的工作原理(JZJ).ppt

判断下列装置能否构成原电池. 在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池(课本P-13)。 * * 专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 原电池的工作原理 以反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4为例，设计一个原电池 根据自己设计的原电池，回答下列问题？ ２.原电池的构成条件 1.原电池是怎样一个装置? ３.标出原电池的正负极，并说明判断的依据？ ４.导线中,电子的流动方向？电流方向呢？ ５.电解质溶液中，各离子如何移动？ ６. 写出电极反应和总反应式。 [知识回顾] 2.形成原电池的条件: 前提条件：有自发的氧化还原反应、放热反应 （1）有两种活泼性不同的导电材料 (不同的金属或金属与非金属导体）作电极 （2）两个电极必须插入电解质溶液中 （3）两极相连形成闭合回路 （用导线连接或电极直接接触） [知识小结]一、原电池的工作原理 1.原电池的反应原理 发生氧化还原反应 化学能转化为电能 3.原电池电极的判断 负极—相对活泼-失电子-电子流出-发生氧化反应 正极—相对不活泼-得电子-电子流入-发生还原反应 4.离子移动方向： [知识小结]一、原电池的工作原理 阳离子 正极，阴离子 负极 负极反应：Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应） (即锌半电池反应) 正极反应：2H++ 2e- = H2 （还原反应） (即铜半电池反应) 总反应式：综合正极和负极电极反应式而得： Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2 （氧化还原反应） 原电池是由两个半电池组成的；半电池中的反应就是半反应,即电极反应,所以半电池又叫电极（不是电极导体）。 [知识小结]一、原电池的工作原理 5.两极反应情况： Cu C ① ② ③ ④ ⑤ 电流表指针发生偏转，但不稳定 两个电极上都有红色物质生成 发现: 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。 思考：如何才能得到持续稳定的电流？ 分析： 在U形管中装满用KCl饱和溶液和琼脂做成的冻胶. 琼脂的作用:防止管中溶液流出;使Cl-,K+在管中自由移动。 1.什么是盐桥? 2.盐桥的作用： （1）使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触，使之产生恒稳电流；（2）阴、阳离子定向移动，使电解质溶液保持电中性。 锌半电池 铜半电池 ？ 从原电池装置中取出盐桥，为什么就不会产生电流了？ 盐桥中的盐溶液是电解质溶液，能使两个烧杯中的溶液连成一个通路。取出盐桥，由于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；同时Cu2+获得电子成为金属铜沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42－，相对增加而带负电。这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成不产生电流的现象。 此电池的优点： 能产生持续、 稳定的电流。 请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag 设计成一个能产生稳定电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。 （1）装置可采用烧杯和盐桥 （2）注明原电池的正极和负极 （3）注明外电路中电子的流向 （4）写出两个电极上的电极反应 提示与要求: [知识应用] 【归纳与总结】原电池的设计思路 （1）以自发进行的氧化还原反应为基础 （2）把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应 （3）以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液 （4）画出装置简图 1、一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是 FeCl2 CuSO4 H2SO4 CuCl2 电解质溶液 Zn Zn Cu Cu 负极 Cu Cu Ag Zn 正极 D C B A [随堂检测 ] 2、已知氧化还原反应 Cu＋2FeCl3 = 2FeCl2＋CuCl2， 利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。 CuCl2 FeCl3 A Cu C 3.(全国理综)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式: 负极反应式: , 正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32- 总电池反应 式: