高中化学精品课件再探原电池 24页

再探原电池（第1课时）人教版选修4第四章第一节\n导入123设计原电池体验原电池4改进原电池5课堂练习6致谢\n1导入橙子给iphone充电思考：1.橙子给iphone充电的原理是什么？它有哪些优点和缺点？2.什么是原电池？3.原电池在生活中有哪些应用？\n2导入温故知新氧化还原化学电负Zn－2e－＝Zn2＋氧化正Cu2＋＋2e－＝Cu还原Zn＋Cu2＋＝Cu＋Zn2＋\n3导入温故知新负极正极电解质闭合氧化还原\n4导入温故知新活泼性较强活泼性较弱电解质溶液阴、阳离子的定向移动导线\n5导入生活中的原电池原电池的应用\n6设计原电池选择合适的化学反应①NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH＜0②C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH＞0③Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g)ΔH＜0思考：1.请从上述反应中找出适合设计成原电池的反应，并说明理由。2.什么类型的反应适合设计成原电池？氧化还原反应且为放热反应。\n7设计原电池Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g)ΔH＜0Zn－2e-＝Zn2+负极正极2e-设计合理的原电池装置【设计要点】：1.正负极、内电路、外电路各需要哪些仪器和药品？2.如何判断化学能转化为了电能？2H++2e-＝H2\n8设计原电池设计的原电池工作原理负极的锌失电子形成锌离子进入溶液，失去的电子经导线“快递”到正极，被正极附近的氢离子得到，氢离子得电子形成氢气逸出。即负极失电子、化合价升高、发生氧化反应、被氧化，正极得电子、化合价降低、发生还原反应、被还原，“负氧正还”（“富养甄嬛”）；外电路电子流动方向为：负极流出、正极流入（“电子不下水”）；内电路阴、阳离子移动方向为：阴离子向负极移动、阳离子向正极移动（“离子不上岸”）。\n9设计原电池小结如何设计原电池设计依据：形成原电池的基本条件，即是设计原电池的基本依据。设计思路：①根据氧化还原反应方程式写出电极反应式；②确定两电极材料；③确定电解质溶液；④构成闭合回路。\n10设计原电池以2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2为依据，设计原电池。①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极电极反应式。负极：Cu－2e－＝Cu2＋正极：2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋②确定电极材料。若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料必须比发生氧化反应的电极材料活泼性差。本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。③确定电解质溶液。一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作电解质溶液。④构成闭合回路。\n11体验原电池实验探究【温馨提示】①使用电子温度计测量反应前后稀硫酸溶液的温度。②观察锌片、铜片、电流表和温度计的变化并如实记录。③注意合作分工，讲究效率。预期现象实验现象锌片溶解铜片上有气泡电流表指针偏转锌片上有气泡，溶液的温度升高铜片上有气泡电流表指针偏转\n12体验原电池合理猜想、科学探究思考：预期现象与实验现象不同的可能原因？锌片上有气泡：①锌片中有杂质；②锌与稀硫酸直接接触，氢离子直接在锌片上得电子变成氢气。溶液温度升高：反应放热。思考：锌失去的电子都去哪儿了？经外电路流向铜片，被铜片附近的氢离子得到；直接被锌片附近的氢离子得到。锌片上有杂质，被杂质得到一部分电子；\n13体验原电池合理猜想、科学探究思考：“一锌三意”的弊端是什么？如何解决？弊端：①原电池不工作时，化学能仍在释放；②能量转化率不高，杂质也要得到电子。解决方案：①避免锌片与稀硫酸直接接触；②尽量使用纯锌片作电极。\n14改进原电池【交流·研讨一】如何改进原电池装置？让锌片与稀硫酸不直接接触问题：内电路断开，没有形成闭合回路，原电池无法正常工作。\n15改进原电池【交流·研讨二】如何改进原电池装置？“沟通”内电路ZnSO4H2SO4改进后的原电池不工作时化学能也不会自动释放。\n16改进原电池【交流·研讨三】盐桥原电池思考：盐桥在原电池中有何作用？①“沟通”内电路，使两个半电池中的溶液连成一个通路。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。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。\n17改进原电池【交流·研讨三】盐桥原电池思考：盐桥如何制作？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。思考：盐桥的优点是什么？使原电池中氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定向移动，使原电池能持续、稳定地产生电流。\n18改进原电池【交流·研讨三】盐桥原电池思考：盐桥原电池如何工作？把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。\n19课堂练习1.下列装置可以构成原电池的是()【点评】原电池的形成需要：活泼性不同的两个电极，A错误；电解质溶液，B错误；构成闭合回路，D错误；C满足。\n20课堂练习2.如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是()A．A池中负极的电极反应为Mg－2e－＝Mg2＋B．Mg在A池中为负极，在B池中为正极C．B池中电子的流向：Mg→AlD．原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大【点评】判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属；但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负极，B对；A池中电极反应为Mg－2e－＝Mg2＋，A对；B池中电子流向为Al―→Mg，C项错。A池中正极2H＋＋2e－＝H2↑，随着反应进行，c(H＋)减小，pH增大，D对。\n21课堂练习3.以Cu＋2Ag＋＝Cu2＋＋2Ag为依据设计一个盐桥原电池，画出此原电池的装置图，注明原电池的正极、负极和外电路中电子的流向，并写出电极反应。负极：Cu－2e－＝Cu2＋正极：2Ag＋＋2e－＝2Ag【点评】先确定两极，分析原电池的电极反应，然后根据电极反应确定电解质溶液。\nThankYou!