选修4原电池公开课课件.共22页

问题解决 锌铜原电池（盐桥）
Zn
盐桥
Cu
电极反应：
负极： Zn－2e- =Zn2+
正极：
ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Cu2++2e- =Cu 锌半电池 铜半电池 总反应：
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
盐桥工作示意图
请思考
1、勾通内电路，避免电极材料与电解质 溶液的直接接触
如何检验 Cl-的移动？来自2.平衡电 荷，使溶液呈电中 性
Cl－ K+
K+ Cl－
Cl－K+ Cl－
K+
KC+ l－
KC+ l－
K+ Cl－
K+Cl－ Cl－K+
K+ Cl－
Cl－ K+
Cl－K+
e－
Ze－nZn2+
Cu2+ Cu
SO42－
SO42－
讨论归纳得出结论 两种原电池有何相同点和不同点？
相同点：都利用了氧化还原反应原理，都有导电性不同的两个电极; 都能产生电流；外电路均是电子的定向移动， 内电路 均是离子的定向移动。
优点： 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。
2. 能够产生持续稳定的电流，提高了原电池的使用 效率
请思考？？
是否所有的原电池中都要使用盐桥装置， 避免电解质溶液与电极材料的接触？有 没有一种电池，电极材料不与电解质溶 液反应呢？
燃料电池介绍
燃料电池是使氧化剂和还原剂反应直接产生电 流的一种原电池，它与其它电池不同，它不 是把氧化剂和还原剂全部贮存在电池内，而 是在工作时，不断从外界输入，同时把电极 反应产物不断排出电池。燃料电池的正极和 负极都用多孔碳或多孔铂等制成，从负极连 续通入可燃性气体，从正极连续通入氧气或 空气，电解液可以用酸、碱、或中性溶液把 两个电极隔开。燃料电池的最终产物和燃烧 时的产物相同。
另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2CO＋O2===2CO2。
则下列说法中正确的是( C )。
A．通CO的一极是电池的正极
B．负极发生的电极反应是：O2＋2CO2＋4e－===2CO32C．负极发生的电极反应是：CO＋2CO32-- 2e-=2CO2 D．正极发生氧化反应
4:控制适合的条件，KI溶液过量，将反应2Fe3＋＋2I－
迁移与应用 下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不 正确的是( )
A.a 电极是负极 B.b 电极的电极反应为:4OH--4e-
2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在 电池内的新型发电装置
如根据以下两个反应设计的原电池如下表所示：
合回路，使两个电极反C应u不2+断进行，发生有序的电子 转移过程，产生电流。
硫酸铜溶液
实验探究一
2 将锌与硫酸 铜溶液分开
原因分析
1.此原电池不能获得 稳定电流的根本原 因是什么？
2.怎么避免这一“隐 患”的发生？
1 . 锌与硫酸铜直接接触反应，生成铜， 铜在锌表面析出后，与CuSO4 溶液一起形成了原电池，
②负极上CH4失去电子，电极反应式：
CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
④电池放电后，溶液pH不断升高
A．①②
B．①③
C．①④
D．③④
一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用 【练L习i23C】O3►和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，
4e－===4OH－
C
Cu
H2
FeCl3
CuSO4
练习反馈
1 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
Cu – 2e- = Cu2+ ；
（3）外电路中的电子是从 X 电极
流向 Ag 电极。
有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶 【练习2】►
液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，
则下列说法正确的是
A ( )。
①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－
原电池的构成条件:
1.活泼性不同的两电极 2.两电极都接触电解质溶液 3.两极和电解质溶液形成闭合回路 4.自发的氧化还原反应
实验探究：原电池的形成条件
仪器： 两个锌电极 ，一个铜电极 电流表 导线
试剂：硫酸铜 硫酸锌 乙醇
思考与交流
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电 池
电解质溶液 电极材料 电极反应
正极
负极
装置图
原电池的工作原理
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Zn-2e-=Zn2+ (–)
Zn
氧化反应
A
(＋) Cu2++2e- =Cu
CCuu
还原反应
子的锌定片向失移去动电和子外，部铜e导-离线子S中O得电4到2子- 电的子定，向两移极动之，间构溶成液闭离
不同点：1两个半反应在同一区域进行, 电流不稳定. 2两个半反应在不同区域进行, 中间用盐桥连接, 电流持续、稳定.
优点：
使用了盐桥的原电池 有什么优点？
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
2. 能够产生持续稳定的电流，提高了原电池 的使用效率
知识递进
使用了盐桥的原电池 有什么优点？
产生的电流并没有经过电流表，所以电流表 读数减小，当锌的表面完全覆盖一层铜时，
就形成不了原电池，电流为零。
实验探究二 请通过实验器材设置带盐桥的锌铜硫酸铜原电池
交流研讨：
1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？ 2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？ 3、左右烧杯中各发生了什么反应？
半电池：包括电极材 料和电解质溶液，两 个隔离的半电池通过 盐桥连接起来。
原理
2FeCl3＋Cu ===2FeCl2＋ CuCl2
2H2＋O2 碱性溶液 ======= 2H2O
负极 Cu
Pt(H2)
正极 C(Fe3＋)
Pt(O2)
电解质溶液
电极反应
负极：Cu－2e－
FeCl3
===Cu2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－
===2Fe2＋
负极：2H2＋4OH－
KOH
－4e－=== 4H2O 正极：O2＋2H2O＋