高中化学选修四教学课件遥感数据大全原电池(人教版).ppt

第四章 电化学基础 第一节 原电池 1、电化学： 2、从反应产物与电流的关系分类： 阅读教材P70 回答 研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学 ①产生电流的反应→→原电池 ②借助电流而发生的反应→→原电池 复习回顾 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 2、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 _______________,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_____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 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 与原 电 池 相关的概念 1.电路： 外电路 内电路 电子流向：失电子的一极向得电子的一极 电流方向：与电子流动方向相反 阴离子流动方向与电子流动方向一致 阳离子流动方向与电流方向一致 2.电极： 正极：电子流入的一极 负极：电子流出的一极 3.电极反应式： 正极： 2H++ 2e-＝ H2↑ 负极： Zn－2e-＝ Zn2+ 4.总反应式： Zn+ 2H+ ＝ Zn2+ + H2↑ 锌铜原电池工作原理 提出问题： 上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸 的原电池，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：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究 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？ 此电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。 盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。 实验三（书71页实验4-1） 实验探索 实验现象： 分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？ 参考教材72页 第三段 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。 盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 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。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。 （2）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，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。 请同学们思考： 上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 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