原电池的工作原理PPT课件

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4.1.1原电池工作原理(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)

4.1.1原电池工作原理(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)

e-
电极反应:
负极:Zn - 2e-
Zn2+
正极:Cu2+ + 2e-
Cu
总反应:Zn + Cu2+
Cu + Zn2+
Zn2+
Cu2+
预测现象:铜片表面均附着红色固体
电流表指针偏转
任务一 原电池原理的应用
第7 页
【实验探究】组装装置进行实验,观察并记录实验现象
实验现象: 铜片、锌片表面均附 着红色固体 电流表指针偏转,但 电流逐渐衰减。
减少电流的衰减,提高原电池的工作 效率
第 1电池工作时,装置中各物质或材料的作用是什么?
Cu片 Zn片 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 盐桥 导线
电极材料 电极反应物 电极材料 电极反应物 离子导体
离子导体 离子导体 电子导体
巩固练习
第 16 页
知识回顾 原电池工作原理
第5 页
角度1:电极反应 角度2:粒子迁移
负极:氧化反应 正极:还原反应
外电路电子迁移: 内电路离子迁移:
负→正
阳离子→正极
阴离子→负极
任务一 原电池原理的应用
第6 页
思考1
根据原电池工作原理,预测下面装置能否形成原电池。 如果能,写出总反应方程式、电极反应式,标出电子转移方向 和离子迁移方向,并预测能观察到的现象。
任务二 原电池装置的改进优化
核心问题:使还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触
第 11 页

Cl- K+

注意:①盐桥中琼胶的作用是防止管中溶液流出 ②离子只出不进
盐桥中通常装有 含KCl饱和溶液的 琼胶, K+和Cl-可 在其中自由移动

原电池的工作原理课件ppt

原电池的工作原理课件ppt
前提条件:有自发的氧化还原反应 (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)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出:工作后,有气泡冒出的电极为正极
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三、原电池电极反应式的书写
1、确定原电池正负极,以及两极上发生反应的 物质,负极发生氧化反应,正极发生还原反应 2、重视介质是否参加反应,注意两极得失电子 总数相等 3、将两极电极反应式相加即得原电池的总反应 式
Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) +
C
⑴装置可采用烧杯和盐桥,
3.电极反应式:
正极(还原反应): Cu2++2e-=Cu
4.总反应式(氧化还原反应):
Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
二、形成原电池的一般条件
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
第1课时
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

高中化学鲁科版选修四1-3-1原电池的工作原理ppt课件

高中化学鲁科版选修四1-3-1原电池的工作原理ppt课件

目 开
金属或某些还原剂,电极被 氧化 ,发生 氧化反应 。
关 (2) 正极 为电子流入极,相对不活泼,通常是活动性 较差
的金属或非金属导体,一般是电解质溶液中的氧化性强的离
子被还原或电极上附着物本身被 还原 ,发生 还原反应 。
学习·探究区
第1课时
3.原电池的设计
从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成

课 时
负极




氧化反应
正极 还原反应
Zn-2e-==Zn2+
2H++2e-==H2↑
原电池总反应式:Zn+2H+==Zn2++H2↑
知识·回顾区
第1课时
1800
年建立 伏打电 堆模型。
1836年 丹尼尔发 明了第一 个实用电 池。
本 课
2.原电池构成的条件:具有活泼性 不同的两个电极,二者直
判断依据
正极
负极
本 电极材料 不活泼金属或非金属导体 活泼金属
课 时
电子流向
电子流入
电子流出
栏 目
电极反应
还原反应
氧化反应
开 关
电极现象
电极增重或产生气体
电极减轻
学习·探究区
第1课时
2.写出下表中原电池装置的电极反应和总的化学反应方程式:
负极材料 正极材料 电解质溶液
(1)


稀硫酸
(2)


硝酸银
为电解质溶液,电池的总反应为 Zn+Ag2O+H2O==2Ag
+Zn(OH)2。
本 (1)Zn 发生 氧化 反应,是 负 极,电极反应式是 Zn-2e-

新人教版选择性必修1第4章 第1节 第1课时 原电池的工作原理课件(63张)

新人教版选择性必修1第4章 第1节 第1课时 原电池的工作原理课件(63张)




1.加快氧化还原反应的速率

关 键 能
如:在锌与稀硫酸反应时加入少量 CuSO4 溶液,能使产生 H2
课 时
力 的速率加快。

分 层





·
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9
·








·
自 主
2.比较金属活动性强弱
随 堂






键 能










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10
·


备 知
3.设计原电池
作 业

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·
·
必 备 知 识
必 备 知 识 自
主 预 习
关 键 能 力
核 心 突 破
3
·
双 基 达 标
随 堂 检 测

自主预习
时 分



返 首 页
4
·






识 自
一、原电池的工作原理
·
标 随
主 预 习
1.原电池:利用氧化还原 反应原理将 化学 能转化为电能的装
堂 检 测
关 置。
基 达


·
自 主
(1)电极材料的选择。负极一般是活泼的金属材料。正极一般选
随 堂


习 用活泼性比负极差的金属材料或石墨等惰性电极。

课件《原电池的工作原理》精美PPT课件_人教版1

课件《原电池的工作原理》精美PPT课件_人教版1

B项,太阳能集热器是把太阳能转化为热能,故错误;
形成条件一: B项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应,因而也不能构成原电池;
据装置乙知活动性:B>C,正极反应式为Cu2++2e-===Cu;
活泼性不同的两个电极 (3)构成原电池的条件
电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。 B项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应,因而也不能构成原电池;
【实验探究三】
A
在探究二装置的导线中间接入一个电流表,
观察电流表的指针是否偏转? [实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,
无气泡,电流表的指针发生偏转。 [实验结论]:导线中有电子的定向移动,有电流通过。
通过这个装置,我们实现了把 氧化还原反应 的电子转移变成电子的定向移 动,从而产生 电流 ,化学能 直接 转化为 电能 。
理解原电池的概念及工作原理。
④能自发发生的氧化还原反应(指放热的氧化还原反应)。
电子流进(或电流流出)的一极
(可以) (可以) (2019·吉安适应性测试)如图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的是
据装置丙知活动性:D>A,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故c(H+)减小,pH增大。
由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
【实验探究二】用导线把锌片和铜片连接起来, 插入到稀H2SO4中,观察现象。
[实验现铜象片]:上有气泡产生;锌片加速溶解,表面 无气泡产生。
思考与交流二:
通过实验现象分析,当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中 时,较活泼的Zn失去电子被氧化成Zn2+进入溶液,电子由锌片通过导线流 向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢气从铜片上逸出。如何通 过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢?

原电池的工作原理ppt课件

原电池的工作原理ppt课件

电子流向: 负极 → 正极 电流方向: 正极 → 负极
外电路
e-
锌片:Zn-2e- = Zn2+
氧化反应 负极
正极
铜片: 2H++2e- = H2↑
还原反应
内电路
H+ H+
电子不下水 离子不上岸
离子移动: 阳离子(+):向正极,阴离子(-) : 向负极。
总反应: Zn+2H+ = Zn2++H2↑
建构原电池认知模型
【重点难点】 原电池的工作原理,电极反应式的书写
【知识回顾】
什么是原电池?
把化学能转化成电能的装置
构成原电池需要哪些条件?
反应
自发的氧化还原反应
电极材料 离子导体
两个能导电的电极 电解质溶液或熔融电解质
四个基本要素
电子导体 导线、电极等
一、单液原电池
Cu-H2SO4(aq)-Zn原电池(必修)
e-
CuSO4溶液
三、隔膜电池
离子交换膜:是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力 的高分子膜。
只允许阴离子通过
只允许阳离子通过
只允许H+通过
总结
名称
单液原电池
双液原电池
隔膜原电池
优点
电流强
避免氧化剂与还原剂 1、氧化剂与还原剂不 直接接触,寿命长 直接接触,寿命长
2、内阻小,电流强
缺点 1、电流容易衰减 2、氧化剂与还原 剂直接接触,不工 作也会发生反应
2、如何避免Cu2+在锌片上得电子,提高电能转化效率? 锌片与Cu2+不直接接触。
【思考】负极区域应该用什么电解质溶液呢? A 、CuSO4溶液 B、ZnSO4溶液

《4.1.1 原电池原理》参考课件

《4.1.1 原电池原理》参考课件
Cl- K+
学习任务一 原电池工作原理 外电路,电子导体,电子定向移动形成电流
失电子、 氧化反应
e-
负极
正极
Cl- K+
盐桥
含负极金属 阳离子电解 质溶液
含正极金属 阳离子电解 质溶液
负极半电池
正极半电池
得电子、 还原反应
内电路,离子导体,离子定向移 动(正移正,负移+
负极(Zn): Zn -2e - =Zn2+
氧化反应
正极(Cu):: Cu 2+ +2e - =Cu 还原反应
总反应: Zn + Cu 2+ =Zn 2+ + Cu
硫酸铜溶液
问题1:如图所示的装置能产生持续的电流吗?为什么?
不能。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。
第四章 电化学基础
第一节 原电池 第一课时 原电池工作原理
学习目标: 1.掌握原电池的结构和工作原理; 2.知道半电池、内电路、外电路等概念; 3.能够写出电极反应式和电池反应方程式; 4.会利用氧化还原反应设计原电池。
旧知回顾 学习任务一 原电池工作原理
锌铜硫酸原电池: 电极反应式:负极( Zn): Zn -2 e - = Zn 2+ (氧化反应) 正极( Zn): 2H + +2e - =H2 ↑(还原反应)
5. 某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+ 5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的 物质的量浓度均为1mol·L-1,溶液的体积均为200mL,盐桥中装有饱和

电化学原电池原理化学电源金属防腐ppt正式完整版

电化学原电池原理化学电源金属防腐ppt正式完整版

实验探究形成原电池的条件
形成条件三: 必须形成闭合回路
第三组实验
三.简单原电池的构成条件
1.活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
2.有电解质溶液(一般负极能与之反应)
——一定是氧化还原反应
3.工作时形成闭合回路
例1.发生原电池的反应通常是放热反应,在理论
上可设计成原电池的化学反应是( D )
3、燃料电池
氢氧燃料电池是一种 新型的化学电池,其 构造如图示:两个电 极均由多孔性碳制成, 通入的气体由孔隙逸 出,并在电极表面放 电。(一般以KOH为电 解质溶液)
负极H2:2H2+4OH- -4e- =4H2O 正极O2:O2+2H2O +4e- =4OH总反应: O2+2H2 =2H2O
例3. (1)今有2H2+O2 = 2H2O反应,构成燃料电池,
B.充电时阳极反应为:
(3)若把H2改为CH4,用KOH作电解质,则电极反应式
为:负极:

正极:

例4. .固体氧化物燃料电池是 以固体氧化锆-氧化钇为电解
质,这种固体电解质在高温下
允许氧离子(O2-)在其间通 过,该电池的工作原理如图所
示,其中多孔电极a、b均不参
与电极反应。下列判断正确的是( BD )
池的阴极而受到保护。
Zn片变小. 高铁电池的总反应为: ②在金属表面覆盖保护层。
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O
3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
正极:O2+2H2O +4e- =4OH-,
形成条件一: pH各有什么变化?

高中化学(新人教版)选择性必修一:原电池的工作原理【精品课件】

高中化学(新人教版)选择性必修一:原电池的工作原理【精品课件】
原电池的工作原理
1.原电池是将 化学 能转变为 电 能的装置。 2.原电池原理(以 铜锌原电池、硫酸铜溶液作电解质溶液为例)
思考:铜片会有气泡产生吗?为什么?
“热敷贴”中氯化钠起到什么作用?炭粉的主要作用是什么? 下列各装置能形成原电池的有哪些?总结原电池的构成条件。
氯化钠溶于水形成电解质溶液。炭粉作原电池的正极材料, 与铁、氯化钠溶液构成原电池,从而加速铁的氧化。
书写思路: 1.先判断原电池的正、负极,即找出氧化剂和还原剂; 2.再结合电解质溶液的酸碱性确定还原产物和氧化产物; 3.根据情况补充H+、OH-、H2O。 3.然后根据电荷守恒、原子守恒等书写并配平电极反应式。
从理论上讲,能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电 池,实际设计时应注意以下几点:
1.外电路:负极(_还__原__性___较强的物质) e- 正极 (__氧__化__性__较强的物质)。
在原电池中,失电子(电子流出)发生氧
化反应的一极为负极,得电子(电子流
入)发生还原反应的一极为正极。在
判断原电池正、负极时,不能只考虑
金属活动性的相对强弱,还要考虑其
能否与电解质溶液发生氧化还原反应。
试写出“热敷贴”中正、负极的电极反应式。并归纳原电池的电 极反应式的书写思路。
负极:Fe-2e- = Fe2+;正极:O2+4e-+2H2O = 4OH-。
(1)下图装置能构成原电池吗?若不能,怎样才能构成原电池? (2)盐桥有什么作用?
(3)叙述实验现象,写出电极反应式及电池反应。 (4)分析盐桥中离子的移动方向。
盐桥的作用: ①构成闭合回路,形成原电池。 ②盐桥中阴、阳离子定向迁移,电解质溶液呈电中性。 ③避免电极与电解质溶液直接反应,放电更持久。
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Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Zn-2e-=Zn2+ (–)
Zn
氧化反应
A
(+) Cu2++2e- =Cu
CC石u墨
还原反应
e- SO42-
Cu2+
稀硫酸溶液
三 探究新知
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂
K+和Cl-在盐桥中能移动
三 探究新知
现象:有盐桥时,电流计指针偏移,取出盐桥,电流计指针回到零点
结论二: 物质的还原性越强,原电池输出电能的能力越强。 原电池输出电能的能力:取决于组成原电池的反 应物的氧化还原能力。
三 探究新知
负极
Zn-2e- =Zn2+
锌半电池
Cl- K+
K+ Cl-
Cl-K+ Cl-
K+
Cl- K+
e-
Ze-nZn2+
SO42-
KC+ l-
KC+ l-
K+ Cl-
K+Cl- Cl-K+ K+ Cl- Cl-K+
Cu2+ SO42-
正极
Cu2++2e- =Cu
Cu 铜半电池
总反应方程式:Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
负极
电极反应 Zn-2e-= Zn2+
(氧化反应)
正极
电极反应 2H+ + 2e-=H2↑
(还原反应)
现象:Zn片溶解,Cu片上有气泡,电流表 指针偏转
二 旧知导入
现象:Zn片有气泡,Cu片上有气泡
二 旧知导入
现象:Zn片有气泡,Cu片上有气泡
二 旧知导入
现象:Zn片有气泡,Cu片上有气泡
二 旧知导入
2.离子在盐桥中作定向移动,减少了离子的混乱, 使离子移动更加有序,电流持续稳定 , 提高了原电池的使用效率
五 课堂小结
一. 盐桥的作用:
1.连通电路 2.使溶液呈电中性 3.使电流持续稳定
二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:
半电池中:还原性强的材料作负极,失电子被氧化 外电路中:电子由负极经导线流向正极 另半电池:电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原 内电路中:两极之间通过盐桥构成闭合回路。
Cu – 2e- = Cu2+ ;
(3)外电路中的电子是从 X 电极
流向 Ag 电极。
七 知识拓展
原电池输出电能的能力
1.比较下列两个原电池输出电流的大小
Fe
CuSO4
CuSO4
2.比较下列两个原电池输出电流的大小(电解质浓度相同)
Zn
CuSO4
H2SO4
七 知识拓展
原电池输出电能的能力
1.比较下列两个原电池输出电流的大小
化学能与电能的转化
——原电池的工作原理
.
1
一 教学目标、重难点
1.教学目标
1、了解原电池的构造与工作原理、盐桥的作用 2、能正确书写原电池的电极反应式及电池反应方程式 3、能设计简单的原电池 4、认识化学能与电能相互转化的实际意义
2.教学重难点
了解原电池的工作原理、正确书写原电池的电极反应式
二 旧知导入
四 内化提升
请根据离子反应: Fe + Cu2+= Fe2+ + Cu 设计一个带盐桥的原电池,并写出电极反应式。
A
A
Fe
双液电池
CuSO4 溶液
单液电池
负极:Fe-2e- =Fe2+ 正极:Cu2++2e- =Cu
四 内化提升
AAFe源自优点:CuSO4 溶液1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应, 增加了原电池的使用寿命
六 练习巩固
(高考真题)依据氧化还原反应: 2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)
设计的原电池如图所示,请回答下列问题: (1)电极X的材料是 Cu ; 电解质溶液Y是 AgNO3 ;
(2)银电极为电池的 正 极, 发生的电极反应为 2Ag+ + 2e- = 2 Ag X电极上发生的电极反应为
Fe
CuSO4
CuSO4
结论: 金属电极的还原性越强,原电池输出电能的能力越强
七 知识拓展
原电池输出电能的能力
2.比较下列两个原电池输出电流的大小(电解质浓度相同)
Zn
CuSO4
H2SO4
结论:
电解质溶液中离子的氧化性越强,原电池输出电能的 能力越强
七 知识拓展
原电池输出电能的能力
结论一: 物质的氧化性越强,原电池输出电能的能力越强。
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