选修4原电池公开课课件.共22页
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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。
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？
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－
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。
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
Biblioteka Baidu
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
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
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
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？
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，
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＋
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：
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－
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。
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。
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？
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－
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。
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
Biblioteka Baidu
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
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
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
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？
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，
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＋
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：
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－
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。