人教版高中化学选择性必修1 第四章 第一节 原电池 第1课时（课件）.pptxVIP

第4章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理

导入提问：现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。那么原电池的工作原理具体是怎样的呢?

一、原电池的工作原理提问：将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连起来组成原电池,可以获得电流。但是如果用它作电源,不但效率低,而且时间稍长,电流就会不断减弱,不适合于实际应用。这是什么原因呢?主要是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。

一、原电池的工作原理盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。在没有盐桥的简单原电池装置中,一段时间后,溶液会因带电离子的积累而阻碍电子的转移。但若有盐桥存在,盐桥中的离子可以迁移,以中和溶液中过剩的电荷,起到了沟通电路的作用,使传递电子的反应能继续进行。

一、原电池的工作原理讨论：(1)盐桥的作用是什么?提示:①使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触(离子通路),即连接内电路,形成闭合回路,起到导电作用;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。

一、原电池的工作原理讨论：(2)改进后的原电池装置有什么优点?提示:①避免了两溶液直接接触,从而避免能量损失,提高电池效率,可以提供稳定电流;②不工作时,化学能不会自动释放。

一、原电池的工作原理视频“铜锌原电池实验”

一、原电池的工作原理演示实验：实验装置图实验步骤如图所示,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来,然后将锌片和铜片用导线连接,并在中间串联一个电流表,观察并记录现象。取出盐桥,观察电流表的指针有何变化

一、原电池的工作原理演示实验：实验现象实验步骤(1)当有盐桥存在时,锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质生成,电流表指针发生偏转;(2)取出盐桥时,指针回到零点,即电路中没有电流通过化学能转化为电能

一、原电池的工作原理实验分析：(1)当有盐桥存在时,在ZnSO4溶液里,锌片逐渐溶解,即锌被氧化,锌原子失去电子,形成Zn2+进入溶液,从锌片上释放出的电子经导线流到铜片上。随着反应的进行,左边c(Zn2+)增大,右边c(Cu2+)减小,此时盐桥中的Cl－会移向ZnSO4溶液,K+会移向CuSO4溶液,使左右两个烧杯中的溶液均保持电中性,氧化还原反应得以持续进行,从而使原电池不断地产生电流。

一、原电池的工作原理实验分析：(2)当取出盐桥时,由于锌失去电子成为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积在铜片上,使CuSO4溶液因Cu2+减少而带负电,这两种因素均会阻止电子持续从锌片流向铜片,造成电流中断。

一、原电池的工作原理根据锌铜原电池填写下表电极负极正极电极材料电极反应反应类型总反应电子流向离子移向盐桥作用锌片铜片Zn－2e－Zn2+Cu2++2e－Cu氧化反应还原反应Zn+Cu2+Zn2++Cu负极(锌片)→正极(铜片)阴离子移向负极(锌片),阳离子移向正极(铜片)形成闭合回路,平衡电荷,产生稳定电流

一、原电池的工作原理小试牛刀1.根据以上实验探究回答下列问题:(1)盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中离子移动方向:____移向ZnSO4溶液,_____移向CuSO4溶液,盐桥在原电池装置中的作用是_________________________________。Cl－K+形成闭合回路,平衡电荷,产生稳定电流

一、原电池的工作原理小试牛刀1.根据以上实验探究回答下列问题:(2)对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置,______能更有效地将化学能转化为电能的是,其原因是________________________________________________________________________。图Ⅱ图Ⅰ装置中负极直接与CuSO4溶液接触,导致部分化学能转化为热能,产生的电流强度小

一、原电池的工作原理小试牛刀2.(1)下列反应理论上能用于设计成原电池的是_____(填序号,下同)。①HCl+NaOHNaCl+H2OΔH0②2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH0③4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)ΔH0②③

一、原电池的工作原理小试牛刀2.(2)下列装置中,不能构成原电池的是_____,能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应。③④①Cu—正极:2H++2e－H2↑;Fe—负极:Fe－2e－Fe2+②Zn—负