高中化学4.1原电池图解素材选修4

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人教版高二化学选修四：原电池PPT

人教版高二化学选修四：原电池 PPT
4、原电池电极的判断
特性负极电子流出相对活泼失电子发生氧化反应正极电子流入相对不活泼得电子发生还原反应
1、根据定义来判断：电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。 2、根据反应类型来判断：发生氧化反应的一极是负极；发生还原反应的一极是正极。 3、根据电极活泼性来判断：一般来说，较活泼的一极是负极；较不活泼的一极是正极。 4、根据离子流向来判断：阴离子移向的一极是负极；阳离子移向的一极是正极。
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例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 0.015 mol,溶液的pH值为__4_-_lg_3__.7_5_？（溶液体积变化忽略不计）
示意图
联系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
（3）钢铁腐蚀的防护
1、改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。
2、金属表面覆盖保护层：如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
人教版高二化学选修四：原电池 PPT
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例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（ C ）
A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2放出 B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强

高中化学人教选修四 4-1 原电池课件(14张)

Cu
Zn
C
酒精
D
实验现象
CuSO4 溶液
分析实验现象
电极反应：负极： Zn - 2e - = Zn 2+ （氧化反应）正极: Cu 2+ + 2e - = Cu （还原反应）总电池反应方程式为： 2+ = Zn 2+ + Cu Zn + Cu 思考：如何才能 CuSO4 溶液
得到持续稳定的电流？在原有实验基础上进行改进，
练习：.依据氧化还原反应：2Ag+ (aq) + Cu(s) == Cu 2+ (aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
铜
AgNO
3 （1）电极X的材料是正 _________；电解质溶液Y 是____； 2Ag+ +2e-=2Ag Cu-2e（2）银电极为电池的Cu _______极，发生的电 Ag =Cu2+ 极反应为_____________；X电极上发生的电极反应为_；（3）外电路中的电子是从_____电极流向 ______电极。
设计成一个能产生持续稳定
实验探究
在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。提示： 1、能否设法阻止溶液中的 Cu2+在锌表面还原。 2、如何选择电解质溶液。
CuSO4
3、如何才能形成闭合回路。
• 汇报实验方案及现象并进行分析
m A
负极
Zn —
内电离子通路道
外电路
SO4 2- 盐 K 22+ 2+ Cu 氧化 Zn + 还原 2+ Zn C
离子库 + SO4

人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共19张PPT)

第一节原电池
下列装置中能构成原电池的是：
A
没有两个活泼性不同的导体作电极
B
C
没有电解质溶液
D
没有形成闭合回路
原电池的构成条件:
• 1.能自发进行氧化还原反应 • 2.两个活泼性不同的导体作电极 • 3.有电解质溶液 • 4.形成闭合回路
实验探究㈠
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
本堂小结
⒈原电池的功能: ⒉原电池的工作原理：
⒊原电池输出电能的能力：
本堂小结
⒈原电池的功能:将化学能转化为电能 ⒉原电池的工作原理： ①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，通过阴阳离子的定向移动而形成内电路。 ⒊原电池输出电能的能力，取决于 ①装置设计的合理性； ②组成原电池的反应物的氧化还原能力。
练习
根据反应：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag 设计一个带盐桥的原电池。 ⑴画出此原电池的装置简图； ⑵注明原电池的正负极； ⑶注明外电路中电子的流向； ⑷写出两个电极上的电极反应式。
实验方案
实验探究㈡
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个能产生持续、稳定电流的原电池，并进行实验。
实验装置构成及实验现象
正极
电极材料电解质溶液
负极
装置图
连通两烧杯溶液的材料
电流表读数是否稳定
原电池的工作原理
e- → e- → 1.外电路中电子从
←ClK +→
设计一个原电池。
正极电解质溶液电极材料负极装置图

人教版选修4 化学：4.1 原电池课件(24张PPT)

4、原电池的正负极的判断方法:
（1）由组成原电池的两极电极材料判断
较活泼的电极材料
——负极
较不活泼的电极材料 ——正极（2）根据电流方向或电子流动方向判断
电流流入的极或电子流出的极 ——负极
电流流出的极或电子流入的极 ——正极
（3）根据原电池中电解质溶液内离子定向移动判断
阴离子移动的极 ——负极
⑴ 装置可采用烧杯和盐桥，画出Z此n 原电盐池桥的
装置简图；
(—)
Fe (+)
⑵ 注明原电池的正极和负极；
⑶ 注明外电路中电子的流向； ZnSO4
⑷ 写出负两极个：电Z极n-上2e的- =电Z极n2反+ 应。正极：Fe2+ + 2e- = Fe
FeSO4
练一练：
2、利用下列氧化还原反应设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图(盐桥)
反应和电极反应式。
总反应：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 离子方程3式H22A↑l+2OH-+2H2O= 2AlO2-+3H2↑
负极： Al - 3e- + 4OH- = AlO2- + 2H2O
正极： 2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑ Mg
Al
电极的正负除了与金属活泼性有关外，还与电解质溶液有关
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？
改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？如果取出盐桥有无电流产生？盐桥在此的作用是什么？
参考教材72页得出结论
能够持续、稳定的产生电流的原因：

高中化学人教版选修四 4-1 原电池课件(37张)

负极
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池正极
Cu2++2e- =Cu
阴离子
电解质溶液
盐桥
阳离子
内电路
2019/2/15
原电池
原电池的组成——两个半电池
盐桥
锌半电池
铜半电池
利用同样的原理，可以把其它氧化还原反应设计成各种原电池。
2019/2/15
原电池
1、Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：负极 ①Cu作____ 正极, ②Fe作____ 电极反应式是：负极____________ Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是___________________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则：负极, ②Fe作____ 正极 ①Cu作____ Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是：负极____________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2 ↑ +2H2O 正极_____________________ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 总反应式是_______________________________
2019/2/15
原电池
请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。
负极：（锌片）
Zn - 2e- = Zn2+
氧化反应
（铜片） 2H+ + 2e- = H2↑ 正极：
还原反应
稀H2SO4

高中化学4.1原电池图解素材新人教版选修4

第四章电化学基础第一节原电池【思维导图】【微试题】1.（2012全国大纲卷）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极;②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少.据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（ )A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④【答案】B2。

（2012四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为:CH3CH2OH – 4e–+ H2O = CH3COOH + 4H+。

下列有关说法正确的是（）A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2OD．正极上发生的反应为：O2+ 4e–+2H2O=4OH–【答案】C3。

（2011全国新课标）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确的是（）A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时，负极反应为Fe+2OH——2e-=Fe(OH)2C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH—-2e-=Ni2O3+3H2O【答案】C4. (2015山东理综卷29、（15分))利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。

LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得.(1）利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液.B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或“B”）。

（2）利用钴渣[含Co(OH）3、F e(O H）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH）3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________，铁渣中铁元素的化合价为___________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2。

高中化学人教版选修四 4-1 原电池课件(25张)1

2e-
2、设计合理的原电池装置
A△H < 0 Zn(s) +手机 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g) 【设计要点】 e e
Fe Cu
含柠檬酸等电解质溶液
1、电极、内电路、外电路 Cu Zn 各需要哪些仪器和药品？负极正极 2、如何判断化学能转化为了电能？稀硫酸
二、体验原电池【实验 ·探究】
2.概念：把化学能转化为电能的装置。 3.原电池反应的本质是氧化还原反应。
4.构成原电池的基本条件是什么？ ①必须有自发进行的氧化还原反应 ②两种活泼性不同的导电材料作电极(正极和负极） ③电解质溶液（两电极必须插入电解质溶液） ④两个电极必须相连并形成闭合回路。
5. 原电池正负极的判断
①、根据两极材料判断
盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。
原电池考点1：
——原电池的概念、构成及正负极的判断等 1、下列关于原电池的叙述正确的是（ B ） A：构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B：原电池是化学能转变为电能的装置 C：在原电池中电子流出的一极是负极，该电极被还原 D：原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2、判断下列原电池中的正负极:
改进后的原电池装置还有什么优点？
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
（书71页实验4-1）
实验现象：
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。
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
A
B
C
D
原电池考点1：
——原电池的概念、构成及正负极的判断等 3 、某原电池总反应的离子方程式为 2Fe3+ ＋ Fe ＝ 3Fe2 ＋不能实现该反应的原电池是（ＣD ） A：正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液 B：正极为C，负极为Fe，电解质为Fe（NO3）3溶液 C：正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液 D：正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4 溶液

人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.1 原电池(共12张PPT)

例：写出下列装置的电极反应式
二、设计原电池
设计思路
1. 写出电极反应式将已知的氧化还原反应拆分为氧化反应和还原
反应两个半反应。 2. 确定电极材料
以两极反应原理为依据，确定电极材料。如，发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；用较不活泼的金属(或能导电的惰性材料)作正极。 3. 确定电解质溶液一般选用总反应式中的电解质溶液；若有盐桥，阳离子与电极相对应，电极不与电解质溶液反应
2. 工作原理
电极反Байду номын сангаас式的书写
(1)遵循离子方程式书写规则。注意：生成难溶物沉积在电极上，不标“↓”。
(2)方法步骤标变价→列物质→注得失→配守恒
负极：氧化反应，还原剂 − ne- ══ 氧化产物正极：还原反应，氧化剂 + ne- ══ 还原产物电池反应 = 负极反应式 + 正极反应式
注意：同时书写正负极反应式，以得失电子数相等配平；书写单个电极反应式，化为最简整数比。
第四章电化学基础
第一节原电池
一、原电池
−
+
1. 装置
盐桥：装有含琼胶的KCl饱和溶液盐桥的作用： ① 构成闭合回路。 ② 平衡电荷。盐桥中的阴、阳离子定向迁移(溶液中的离子不能通过盐桥)，使电
解质溶液保持电中性，反应持续进行，能长时间稳定放电。 ③ 避免电极与电解质溶液直接反应，最大程度地将化学能转化为电能。
达标练习
教材 P73 习题
课后作业
学法 P105-106
这一样个的人人所才受有的学教问育。超
过了自己的智力，
You made my day!
我们，还在路上……

化学：第四章第一节《原电池》课件(人教版选修4)(共24张PPT)

总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
负极(Zn)：Zn－2e- ＝Zn2+
④
正极(Cu)：2H++2e- ＝H2↑
(∨)
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极(Fe)：Fe－2e - ＝Fe2+
⑤
正极(Ag)：Cu2++2e- ＝Cu
(∨)
总反应： Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
⑥ (×)
负极(Zn)：Zn－2e-＝Zn2+
生活中我们常使用各种各样的电池
手机专用电池
笔记本电脑专用电池
用于“神七”的太阳能电池
实验探究
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu CuSO4
分析该反应氧化剂、还原剂及电子转移情况和现象及反应快慢。
一、原电池的工作原理
氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）
负极
（还原性）
2H2O+2e- H2 ↑+2 OH-
思考
原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料和电解质溶液吗？
判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，
请说明理由；若是，请指出正负极名称，并
练
写出电极反应式.
习
①
②
(×)
(×)
负极（Zn)：Zn－2e-＝Zn2+
③
正极(Ag): 2H++2e-＝H2↑
(∨)
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑

4.1《原电池》(人教版选修4)18ppt

3. 用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是（C ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．
则这四种金属的活动性顺序由大到小为( B )
A、a＞b＞c＞d
B、a＞c＞d＞b
C、c＞a＞b＞d
D、b＞d＞c＞a
2、某原电池的总反应的离子方程式为：
2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成
是( C )
A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
负极
正极
电极材料
较活泼金属较不活泼金属、碳棒
电子流动方向电子流出极
电子流入极
电流方向
电流流入极
电流流出极
溶液中离子移动方向
阴离子移向极
发生的反应发生氧化反应
阳离子移向极
发生还原反应
反应现象
电极溶解极增重或放出气体极
判断下列哪些装置构成了原电池？
练习①
②
(×)
(×)
③ (√)
④ (×)
二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究
A ①② B．②③ C．②④ D．③④
盐桥

人教版高中化学选修四4-1原电池(课件)(共47张ppt)

H2SO4溶液
H2SO4溶液
H2SO4溶液
条件二溶液的性质
Zn G Cu Zn G Cu
乙
醇
C
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论二
两个电极插入电解质溶液中。
条件三
Zn
线路的连接
Cu Zn G Cu
稀硫酸
D
稀硫酸
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论三两个电极用导线相连构成闭合回路。
交流研讨
原电池的正负极判断
原电池的雏形
理论解释：生物Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是实用电池的开端。
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑专用电池
摄像机专用电池
“神六”用太阳能电池
交流研讨
一、实验探究：原电池工作原理
交流研讨
• 1．为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢？该现象和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？ • 2．铜片上的电子从哪来？ • 3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？ • 4．写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 • 5．电流表中指针发生偏转说明有电流通过，这又证明了什么呢？ • 6．根据物理知识，判断上述原电池的正负极。
-
2+
FeCl3溶液
A
Mg
Al
稀硫酸溶液 NaOH溶液
学以致用
3.下列说法中正确的是（D ）化学能转化为电能的装置 A.原电池是把电能转化为化学能 B.原电池中电子流出的一极是负极正极，
发生氧化反应均发生 C.原电池两极分别发生氧化反应和还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动

人教版化学选修四4.1原电池

【结论2】改进后的原电池装置化学能不会自动释放，易控制
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
学以致用
请你在实验2的基础上，设计一组电池，让贺卡（2V）稳定的工作。
学以致用
原电池设计
请利用：Fe 2(SO4 )3+ Fe ＝ 3Fe SO4 的反应原理，设计一个带盐桥的原电池装置,并书写电极反应。
Cu 盐桥：实验室通常用
饱和的KCl溶液和胶冻
状的琼脂装入U型管
mA
负
极
内电路
Zn
—
氧化
SO4 2Zn2+
盐
K+
Zn2+
反应
桥 Cl-
+ SO4 2-
Cu2还+ 原反应
外电路
正极
Cu
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
【结论1】改进后的原电池装置电压稳定，工作时具有较高的能量转换率
正极_______2_H__+_+__2e-=H2↑ 总反应式是____F_e_+__H_2_S_O__4_=_F_e_S__O_4_+_H__2_↑__ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： ①Cu作_负___极, ②Fe作__正__极电极反应式是：负极_C_u_-_2_e_-_=_C__u_2_+
正极_______2_N__O_3_-_+_4_H__+_+_2_e_-==2NO2 ↑ +2 总反应式是__C_u_+__4_H_N__O__3(_浓__)_=_C__u_(_N_O__3_)_2+__2_N__O2 ↑ +2
原电池

人教版选修4 化学：4.1 原电池课件(共23张PPT)

一.原电池人教版化学选修4
病例分析
病例分析
病例分析
你能为她开一个药方吗？
[复习回忆]：1.判断以下哪些是原电池？
G
G
Zn
Zn
Cu
G
Zn Fe
G
C Zn
Cu
H2SO4
（1）是
H2SO4
（2）
Zn
H2SO4
（3）是
G
Cu
C2H5OH
（4）
CuSO4 （5） CuSO4
形成原电池的条件
铜锌
2.原电池中阳离子总是向正极迁移，阴离子总是向负极迁移。
3.利用原电池原理可以有效加快化学反应速率。
4.利用原电池可以比较金属性的活性相对强弱。
CuSO4 溶液
电流表指针发生偏转，但不稳定。
两个电极上都有红色物质生成
CuSO4 溶液
分析：
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。
随堂检测五
5．如图所示的装置中，在产生电
流时，以下说法不正确的是( B )
A．Fe是负极，C是正极 B．负极反应式为：Fe－3e－＝Fe3＋ C．内电路中阴离子移向FeCl2溶液 D．电流由石墨电极流向Fe电极
思考
这个原电池装置问题出在哪里？如何才能得到持续稳定的电流？
含琼胶的KCl饱和溶液
由盐桥连接的两溶液保持电中性，两个烧杯中的溶液连成一个通路。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路(课本p72)。
此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中,用到了盐桥。