高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第一节 原电池优质ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第一节 原电池优质ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了学习目标，原电池，稀硫酸，总反应式，氧化反应，还原反应，阳离子，阴离子，锌半电池，铜半电池等内容，欢迎下载使用。

化学平衡状态 化学平衡常数
宏观辨识与微观探析：以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。
变化观念与平衡思想：进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有 盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。
你认识的电池可能是。。。。
① 外形 ------ 无外加电源
将化学能转化成电能的装置叫做原电池。
② 自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池
Zn－2e- = Zn2+
2H+ + 2e-=H2↑
Zn+2H+= Zn2++H2↑
锌棒溶解，铜棒上有气泡
还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应
还原剂失去的电子从锌极流出
电解质中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
1. 原电池工作原理
氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应
（1）必须自发进行氧化还原反应；
（3）两个电极必须插入电解质溶液中或熔融的电解质中；
（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。
（2）必须有两种活泼性不同的导电材料作电极；
两极一液成回路，氧化还原是中心
2. 构成原电池的条件
按此方法设计的原电池，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？
主要原因：负极与阳离子直接接触
【说明】由于装置中Cu2+与Zn直接接触，Zn失电子后， Cu2+可以直接在锌片上 得到电子，所以这种原电池的效率不高，电流在短时间内就会衰减。
电极反应：负极：正极：总反应：
Cu2++2e- =Cu
Zn－2e- =Zn2+
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
盐桥中一般装有饱和的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;K+和Cl-能在胶冻内自由移动。
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。
从而持续稳定的产生电流。提高了能量转换率
2. 保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移
3. 沟通内电路传导离子，使之成为闭合回路
1. 平衡电荷，使连接的两溶液保持电中性
电子流出的极电子流入的极
阴离子移向的一极阳离子移向的一极
工作后，有气泡冒出的电极为正极
②根据原电池电极发生的反应
发生氧化反应的极发生还原反应的极
较活泼的电极材料较不活泼的电极材料
质量增加的电极质量减少的电极
判断电极时，不能简单地依据金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况。如：
(1) Al在强碱溶液中比Mg更易失电子，Al作负极、Mg作正极。
(2) Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu更难失电子，Cu作负极、Fe、 Al作正极。
①判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。
Cu C
负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
先写出总反应：即负极与电解质溶液反应
Cu + 2Fe3＋ = Cu2＋ + 2Fe2＋
根据化合价升降判断正负极
简单原电池电极方程式的写法
②写出右边原电池的电极方程式。
负极：Al，失e- 2Al - 6e－ ＝ 2Al3+
2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O
负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝2AlO2- + 4H2O
正极：总反应－负极反应
6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑
2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
(1) 判断原电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂。
(2) 结合介质的酸碱性确定还原产物和氧化产物。
(3) 写出电极反应式，将两式相加得总反应式。
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。
例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b。
理论上，任何一个 的氧化还原反应，都可以设计成原电池。(a)外电路负极——化合价升高的物质正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒
(b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
【议一议】原电池的设计
1、有一个自发进行的氧化还原反应2、要有电极材料3、电解质溶液4、组成闭合回路5、装置
还原剂和氧化产物为负极的半电池氧化剂和还原产物为正极的半电池
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液外电路用导线连通，可以接用电器内电路是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路画出装置示意图
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。
如图所示装置，电流表A发生偏转，同时A极逐渐变粗、B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的（ ）
A. A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸 B. A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸 C. A是Fe，B是Ag，C为AgNO3溶液 D. A是Ag，B是Fe，C为AgNO3溶液
2. 控制合适的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。 下列判断不正确的是 ( )
A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C. 电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D. 电流表读数为零后，向甲中加入FeCl2固体， 乙中的石墨电极为负极
有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，据此判断四种金属的活动性顺 序是（ ） ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 A. A＞C＞D＞B B. A＞B＞C＞D C. C＞A＞B＞D D. B＞D＞C＞A
CLASS SUMMARY
向奋斗在一线的老师致敬
把化学能转化成电能的装置。
2 、原电池的工作原理
3 、原电池工作原理的应用