人教版化学选修四第四章第一节-原-电-池教学课件
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第四章第一节原电池说课课件-高二化学人教版(2019)选择性必修1
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三 教学过程
深入探究(15分钟):如何得到持续的电流?
实验探究三:
➢ 演示实验:演示教科书中的【实验4-1】,反应一段时间观察实验现 象,电流变化情况,取出盐桥的现象变化。
➢ 讲述装置,学生总结该装置是原电池,写出正、负极电极反应式以及 总反应式。
设计意图
➢ 对比实验二,明确分液分池原电池装置的优点,明确盐桥的作用。 ➢ 要求学生指出上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能,并能写
课标要求
➢ 体验化学能转化为电 能的探究过程,了解 原电池的工作原理, 能够写出相关的电极 反应式和电池反应方 式。
2
学情分析
知识经验
• 对原电池工作原理有初步认 识,但对本节带盐桥的双液 原电池模型不了解。
• 学习过氧化还原反应、电子 转移,但局限于氧化剂和还 原剂直接接触而发生的氧化 还原反应。
✓ 认识原电池在化学电源开发的关键作用, 树立热爱科学的精神。
✓ 养成实验探究意识,敢于创新,善于观 察、思考科学素养。
✓ 通过对比不同原电池类型,树立辩证唯 物主义思想。
过程与方法
✓ 学会通过实验探究观察和分析实验现象。 ✓ 体验科学探究的过程,提高思维能力以及分
析处理信息的能力。 ✓ 学会通过对比,归纳总结。
能力水平
• 具有一定的实验探究和动手操 作能力。
• 一定的实验现象观察和对比分 析能力。
• 团队合作意识。 • 缺乏从现象推断本质的能力。
3
教学目标
知识与技能
✓ 掌握原电池的工作原理,学会判断原电 池正、负极,能书写电极反应式和电池 总反应。
✓ 掌握盐桥的作用。 ✓ 能根据反应设计简单的原电池。
情感态度价值观
三 教学过程
深入探究(15分钟):如何得到持续的电流?
实验探究三:
➢ 演示实验:演示教科书中的【实验4-1】,反应一段时间观察实验现 象,电流变化情况,取出盐桥的现象变化。
➢ 讲述装置,学生总结该装置是原电池,写出正、负极电极反应式以及 总反应式。
设计意图
➢ 对比实验二,明确分液分池原电池装置的优点,明确盐桥的作用。 ➢ 要求学生指出上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能,并能写
课标要求
➢ 体验化学能转化为电 能的探究过程,了解 原电池的工作原理, 能够写出相关的电极 反应式和电池反应方 式。
2
学情分析
知识经验
• 对原电池工作原理有初步认 识,但对本节带盐桥的双液 原电池模型不了解。
• 学习过氧化还原反应、电子 转移,但局限于氧化剂和还 原剂直接接触而发生的氧化 还原反应。
✓ 认识原电池在化学电源开发的关键作用, 树立热爱科学的精神。
✓ 养成实验探究意识,敢于创新,善于观 察、思考科学素养。
✓ 通过对比不同原电池类型,树立辩证唯 物主义思想。
过程与方法
✓ 学会通过实验探究观察和分析实验现象。 ✓ 体验科学探究的过程,提高思维能力以及分
析处理信息的能力。 ✓ 学会通过对比,归纳总结。
能力水平
• 具有一定的实验探究和动手操 作能力。
• 一定的实验现象观察和对比分 析能力。
• 团队合作意识。 • 缺乏从现象推断本质的能力。
3
教学目标
知识与技能
✓ 掌握原电池的工作原理,学会判断原电 池正、负极,能书写电极反应式和电池 总反应。
✓ 掌握盐桥的作用。 ✓ 能根据反应设计简单的原电池。
情感态度价值观
部编人教版高二化学选修4《第4章电化学基础第1节原电池》课堂教学精品ppt课件
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5.原电池的“盐桥”中装的必须是电解质,原电池工
作时导线上有电子通过,盐桥中也一定有电子通
过
()
提示:错误.因为金属导体是靠自由电子的定向
移动而导电,电解质溶液只能是靠阴、阳离子的
定向移动而导电,故盐桥上定向移动的只能是离
子而不是电子.
返回
返回
一、原电池工作原理 1.原电池工作原理图示
返回
返回
1.如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
返回
解析:依据构成原电池的四个必要条件分析:A中两电 极相同;C中没有构成闭合回路;D中酒精是非电解 质.唯有B符合条件. 答案: B
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考查点二 原电池原理的应用
[例2] X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸
入稀硫酸中构成原电池.X、Y相连时,X为负极;Z、
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二、原电池正负极的判断和电极反应式的书写 1.原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两电极材料判断.对原电池而言,活
泼的金属是负极,活泼性较弱或能导电的非金属是 正极. (2)根据电流方向或电子流动方向判断.原电池中,电流 由正极流向负极,电子由负极流向正极.
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(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断.在原电 池内,阳离子移向正极,阴离子移向负极.
的关系).
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考查点一 原电池原理
[例1] (2010·陵水高二检测)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
()
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3 B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3 C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3 D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
5.原电池的“盐桥”中装的必须是电解质,原电池工
作时导线上有电子通过,盐桥中也一定有电子通
过
()
提示:错误.因为金属导体是靠自由电子的定向
移动而导电,电解质溶液只能是靠阴、阳离子的
定向移动而导电,故盐桥上定向移动的只能是离
子而不是电子.
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一、原电池工作原理 1.原电池工作原理图示
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1.如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
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解析:依据构成原电池的四个必要条件分析:A中两电 极相同;C中没有构成闭合回路;D中酒精是非电解 质.唯有B符合条件. 答案: B
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考查点二 原电池原理的应用
[例2] X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸
入稀硫酸中构成原电池.X、Y相连时,X为负极;Z、
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二、原电池正负极的判断和电极反应式的书写 1.原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两电极材料判断.对原电池而言,活
泼的金属是负极,活泼性较弱或能导电的非金属是 正极. (2)根据电流方向或电子流动方向判断.原电池中,电流 由正极流向负极,电子由负极流向正极.
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(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断.在原电 池内,阳离子移向正极,阴离子移向负极.
的关系).
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考查点一 原电池原理
[例1] (2010·陵水高二检测)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
()
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3 B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3 C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3 D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
第四章第一节原电池课件高二化学人教版选修4化学反应原理
(2)实质:利用能自发进行的__氧__化__还__原___反应把化学能 转化为电能。
知识衔接
分析下图装置的工作原理,回答问题
雄心志四海,万里望风尘。
人不可以有傲气,但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣,自有云霄万里高。
人之所以异于禽者,唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大,几多白手也成家。 器大者声必闳,志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应的速率 例如:在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生 H2的速率加快。 2.寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3.比较金属活动性强弱 例如:有两种金属a和b,用导线连接后插入到稀硫酸中, 观察到a极溶解,b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
(2)电路中电子、离子移动方向
电子流向: 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向:
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
(3)盐桥的作用:
Cl-向锌盐方向移动,K+向 铜盐方向移动,使Zn盐和Cu盐 溶液一直保持电中性,从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
学习目标: 1.了解原电池的工作原理及构成条件; 2.能正确判断原电池的正负极; 3.能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾:
1.电流是怎样形成的? 电子(或离子)的定向移动形成电流。
2.什么是氧化还原反应? 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应, 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1.原电池的概念和实质 (1)概念:将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
知识衔接
分析下图装置的工作原理,回答问题
雄心志四海,万里望风尘。
人不可以有傲气,但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣,自有云霄万里高。
人之所以异于禽者,唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大,几多白手也成家。 器大者声必闳,志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应的速率 例如:在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生 H2的速率加快。 2.寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3.比较金属活动性强弱 例如:有两种金属a和b,用导线连接后插入到稀硫酸中, 观察到a极溶解,b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
(2)电路中电子、离子移动方向
电子流向: 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向:
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
(3)盐桥的作用:
Cl-向锌盐方向移动,K+向 铜盐方向移动,使Zn盐和Cu盐 溶液一直保持电中性,从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
学习目标: 1.了解原电池的工作原理及构成条件; 2.能正确判断原电池的正负极; 3.能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾:
1.电流是怎样形成的? 电子(或离子)的定向移动形成电流。
2.什么是氧化还原反应? 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应, 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1.原电池的概念和实质 (1)概念:将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
人教版化学选修四第四章第一节-原-电-池优秀课件PPT
电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若反应分别在两个 烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具 有相同的阳离子。
(电池的电极必须导电)
①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极
②金属和非金属。如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极
③金属和化合物。如铅蓄电池,铅版作负极,PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt
宏观判断:
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
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 4
7、电解质溶液和电极材料的选择
第四章 电化学基础
1
一、与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路:
内电路
电子流向:负极流向正极 电流方向:正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极:负极:电子流出的一极
正极:电子流入的一极
负极: Zn-2e-= Zn2+
3.电极反应式:
正极: 2H++ 2e-= H2↑
4.总反应式:Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
②比功率 [符号是W/kg,W/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
7
5、各类电源 (1)普通锌锰干电池
负极:Zn – 2e- == Zn2+ 正极:2NH4+ +2MnO2 + 2e== 2NH3 + Mn2O3 + H2O
(电池的电极必须导电)
①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极
②金属和非金属。如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极
③金属和化合物。如铅蓄电池,铅版作负极,PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt
宏观判断:
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
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 4
7、电解质溶液和电极材料的选择
第四章 电化学基础
1
一、与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路:
内电路
电子流向:负极流向正极 电流方向:正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极:负极:电子流出的一极
正极:电子流入的一极
负极: Zn-2e-= Zn2+
3.电极反应式:
正极: 2H++ 2e-= H2↑
4.总反应式:Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
②比功率 [符号是W/kg,W/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
7
5、各类电源 (1)普通锌锰干电池
负极:Zn – 2e- == Zn2+ 正极:2NH4+ +2MnO2 + 2e== 2NH3 + Mn2O3 + H2O
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……
人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件(共27张PPT)
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。
A
Zn 盐桥
Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
盐桥:
在U型管中装满用 饱和KCl溶液和琼 脂作成的冻胶。
设计如下图所示的原电池装置,你能解释它的工 作原理吗?
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
此装置优点:能稳 定长时间放电
原电池
盐桥的作用:Cl-向锌 盐方向移动,K+向铜 盐方向移动,使Zn盐 和Cu盐溶液一直保持
负极 铜锌原电池 正极
Zn-2e=Zn2+
电解质 溶液
阴离子 盐桥 阳离子
还原反应 Cu2++2e- =Cu
内电路
19
得出结论
盐桥的作用: (1)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。
(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
第四章 电化学基础
环节一
手 机 又 没 电 了 !
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
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。
A
Zn 盐桥
Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
盐桥:
在U型管中装满用 饱和KCl溶液和琼 脂作成的冻胶。
设计如下图所示的原电池装置,你能解释它的工 作原理吗?
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
此装置优点:能稳 定长时间放电
原电池
盐桥的作用:Cl-向锌 盐方向移动,K+向铜 盐方向移动,使Zn盐 和Cu盐溶液一直保持
负极 铜锌原电池 正极
Zn-2e=Zn2+
电解质 溶液
阴离子 盐桥 阳离子
还原反应 Cu2++2e- =Cu
内电路
19
得出结论
盐桥的作用: (1)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。
(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
第四章 电化学基础
环节一
手 机 又 没 电 了 !
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
高中化学 人教版选修4 课件:第四章 第一节 原 电 池(36张PPT)
要点二 原电池的设计
理论上,能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池, 实际设计时应注意以下几方面: 提供 (1) 用 还原性较强 ________ 的物质作为负极,向外电路 ________ 得到 电子;用 氧化性较强 ________ 的物质作为正极,从外电路 ________ 电子。
阴阳离子的定向移动 (2) 将两极浸在电解质溶液 ________ 中,通过 __________________ 形成内电路。 导线 流向正极,再通过 (3) 放电时负极上的电子通过 ________ 溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路,其中阳离子移 向________ 正 正 极,阴离子移向________ 负 极。
负极——电子流出极,电流流入极或阴离子定向移向极
正极——电子流入极,电流流出极或阳离子定向移向极
栏 目 链 接
3.根据两极发生的变化判断
负极——失去电子,化合价升高,发生氧化反现象判断
负极——会逐渐溶解,质量减小
正极——有气泡逸出或质量增加
栏 目 链 接
三、原电池正负极的判断方法
负极:活泼性__强__的金属,发生__氧化__反应。
正极:活泼性__弱__的金属或导体,发生__还原__反应。 原电池正负极判断: 1.根据电极材料判断 负极——活泼性较强的金属
栏 目 链 接
正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属
注意:活泼金属不一定做负极,如Mg、Al在NaOH溶液中, Al做负极。 2.根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子 的定向移动方向判断
栏 目 链 接
(1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,
(2)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
化学选修4第四章第一节《原电池》原创PPT课件
正极(铜片): Cu2+ + 2e - = Cu (还原反应)
电池反应(总化学方程式):Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
电池符号: Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极
盐桥
正极
三、原电池的应用
15
思考讨论:
利用此氧化还原反应来设计原电池, 写出电极反应式。并画出装置图
Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
摄像机 专用电池
“神六”用 太阳能电池
3
e-
Zn
Cu
稀H2SO4
❖电 ❖电极 极 材料
❖电极反应
❖反应类型
负极 ❖ Zn 正极 ❖ Cu
Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
氧化反应 还原反应
总反应: Zn + 2 H+ = Zn2+ + H2↑
4
【实验验证化学能转化 为电能的客观事实】
正确书写电极反应式。 ❖3、利用氧化还原反应原理设计了原
电池。
1、下列装置中电流表指针会发生偏转的 是( 3 )
2、锌铜原电池产生电流时,阳离子
(B )
A 移向Zn 极,阴离子移向Cu 极 B 移向Cu 极,阴离子移向Zn 极 C 和阴离子都移向Zn极 D 和阴离子都移向Cu 极
3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸 中,用导线两两相连组成原电池。若a、b 相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d 到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡, b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四
A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜
新人教版高中化学选修4-第4章第1节《原电池》课件
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的 金属。
B.在原电池的电解质溶液中,阳离子移向的电 极是正极。
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。
问题3:你可以从那些方面来判断原电池的正负极?
电极材料、离子移动方向、电子流向、 电流方向、氧化还原方面、实验现象等 等
④ 现象:Zn棒变细,Cu棒 变粗,蓝色溶液变 浅
[问题切入]
问题8:人们发现,按此方法设计的原电池,如果用它做 电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此 不适合实际应用。这是什么原因造成的呢?
A
单液原电池
H2SO4 溶液 主要原因:负极与阳离子直接接触【说明】由于右图装置中Cu2+与 Zn直接接触,Zn失电子后, Cu2+可以直接在锌片上得到电子,所 以这种原电池的效率不高,电流在短时间内就会衰减。
*根据组成原电池的两极材料判断:
一般活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
*根据原电池两极发生的变化来判断:
失电子发生氧化反应是负极, 得电子发生还原反应是正极。
*根据电子移动方向或者电流的方向来判断:
电流是由正极流向负极; 电子流动方向是由负极流向正极。
1、已知反应 Cu + 2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2 , 请设计原电池,写出电极反应式。
强到弱的顺序为 (a>c>d>)b
有下列材料:Zn片(2片)、Cu片(2片)、导线、 水果 (西红柿、苹果等)、电流计,请设计一个装置
使电流计指针发生偏转,并画出设计草图。
用水果和现有的实验器材试做水果电池
你知道吗? 2380块橙子能给一个手机充电
B.在原电池的电解质溶液中,阳离子移向的电 极是正极。
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。
问题3:你可以从那些方面来判断原电池的正负极?
电极材料、离子移动方向、电子流向、 电流方向、氧化还原方面、实验现象等 等
④ 现象:Zn棒变细,Cu棒 变粗,蓝色溶液变 浅
[问题切入]
问题8:人们发现,按此方法设计的原电池,如果用它做 电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此 不适合实际应用。这是什么原因造成的呢?
A
单液原电池
H2SO4 溶液 主要原因:负极与阳离子直接接触【说明】由于右图装置中Cu2+与 Zn直接接触,Zn失电子后, Cu2+可以直接在锌片上得到电子,所 以这种原电池的效率不高,电流在短时间内就会衰减。
*根据组成原电池的两极材料判断:
一般活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
*根据原电池两极发生的变化来判断:
失电子发生氧化反应是负极, 得电子发生还原反应是正极。
*根据电子移动方向或者电流的方向来判断:
电流是由正极流向负极; 电子流动方向是由负极流向正极。
1、已知反应 Cu + 2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2 , 请设计原电池,写出电极反应式。
强到弱的顺序为 (a>c>d>)b
有下列材料:Zn片(2片)、Cu片(2片)、导线、 水果 (西红柿、苹果等)、电流计,请设计一个装置
使电流计指针发生偏转,并画出设计草图。
用水果和现有的实验器材试做水果电池
你知道吗? 2380块橙子能给一个手机充电
人教版高中化学选修4 化学反应原理 第四章 第一节 原电池(第1课时)
3
原电池
知识回顾
形成原电池的条件二
结论: 电极材料均浸入电解质溶液中
2014年7月7日星期一
4
原电池
知识回顾 形成原电池的条件三
结论: 两极相连形成闭合电路
2014年7月7日星期一
5
原电池
知识回顾
形成原电池的条件四
u
结论: 一个自发进行的氧化还原反应
2014年7月7日星期一
6
原电池
知识回顾
组成原gNO3
Cu(NO3)2
2014年7月7日星期一
31
原电池
练习二:利用此氧化还原反应来
设计原电池,写出电极反应式, 并画出装置图。
化合价升高 失2e-
Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu
化合价降低 得2e-
(Fe + CuSO4 = Cu + 2 FeSO4)
2014年7月7日星期一 32
盐桥中通常装有含琼 胶的KCl饱和溶液.
负极: Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应) 正极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 电池反应方程式: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
2014年7月7日星期一 13
原电池
盐桥的作用:Cl-向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动, 使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从 Zn极流向Cu极。
2014年7月7日星期一 14
原电池
ZnSO4溶液
2014年7月7日星期一
CuSO4溶液
导线传递电子, 沟通外电路; 而盐桥则传递 正负离子,沟 通内电路。 盐桥保持溶液 电中性,使两 个烧杯中的溶 液连成一个通 路 。
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电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若反应分别在两个 烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具 有相同的阳离子。
(电池的电极必须导电)
①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极
②金属和非金属。如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极
③金属和化合物。如铅蓄电池,铅版作负极,PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt
2
5、组成原电池的条件
(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质或 金属氧化物)作电极。 (2)电极材料均插入电解质溶液中。 (3)两极相连形成闭合电路。 (4)内部条件:能自发进行氧化还原反应。
3
6、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极源自(根据电子流动方向)
电子流入的极 ——正极
11
➢ 改变燃料 用CH4代替H2,电解质为KOH.
CH4
正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH负极:CH4 + 10OH- – 8e- == CO32- + 7H2O
总反应:CH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2O
12
当你的才华还撑不起你的野心时,你就该努力。心有猛虎,细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的,潜能是逼出来的,习惯是养成的,我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持,要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
2e-
总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O 负极:Pb + SO42- - 2e- == PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- == PbSO4 + 2H2O
9
(3)燃料电池
4e-
总反应:2H2 + O2 == 2H2O
负极:2H2 – 4e- == 4H+ 正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
脚踏实地过好每一天,最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼,我怎么能输。只要学不死,就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格, 性格决定命运。不曾扬帆,何以至远方。人生充满苦痛,我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下,又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来,所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅,我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗,不抱有一丝幻想,不放弃一点机会,不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢,这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力,越幸运。每一个不起舞的早晨,都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流,活鱼逆流而上。墙高万丈,挡的只是不来的人,要来,千军万马也是挡不住的既然选择远方,就注定风雨兼程。漫漫长路,荆棘丛生,待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志,无高不可攀。人的才华就如海绵的水,没有外力的挤压,它是绝对流不出来的。流出来后,海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命,感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题,生命的意义;赞颂真善美,批判假恶丑。记住精彩的瞬间,激动的时刻,温馨的情景, 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己,幸福无比,善待别人,快乐无比,善待生命,健康无比。一切伟大的行动和思想,都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候,要紧闭你的嘴,免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋,孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康,没有一个敌人比得上病魔,与其为病痛暗自流泪,不如运动健身为生命添彩。有什么别有病,没什么别没钱,缺什么也别缺 健康,健康不是一切,但是没有健康就没有一切。什么都可以不好,心情不能不好;什么都可以缺乏,自信不能缺乏;什么都可以不要,快乐不能不要;什么 都可以忘掉,健身不能忘掉。选对事业可以成就一生,选对朋友可以智能一生,选对环境可以快乐一生,选对伴侣可以幸福一生,选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量,大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力,尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境,其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时,心态也决定了一个人的视野、事业和成就,甚至一生。每一发奋努力的背后,必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样,比操劳更 消耗身体。所有的胜利,与征服自己的胜利比起来,都是微不足道。所有的失败,与失去自己的失败比起来,更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上,虽然有不少寒冷,不少黑暗,但只要人与人之间多些信任,多些关爱,那么,就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情,能了解 别人心灵活动的人,永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗,他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助,也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老,回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵,昨天的太阳,晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事,明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄,便要学会寡言,每一句话都要有用,有重量。喜怒不形于色,大事淡然,有自己的底线。趁着年轻, 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练,才会让你真正学会谦恭。不然,你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感,迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态, 是时候对自己说:不为模糊不清的未来担忧,只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中,拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它,勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药,而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格,就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的,渴望被理解,又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺,卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的,也可以是苦的,但不能是没味的。你可
2、分类:②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高,供能稳定可靠。
3、优点:
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池 和电池组,使用方便。
③易维护,可在各种环境下工作。
4、电池优劣的判断标准:
①比能量 [符号(W· h/kg),(W· h/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
第四章 电化学基础
1
一、与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路:
内电路
电子流向:负极流向正极 电流方向:正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极:负极:电子流出的一极
正极:电子流入的一极
负极: Zn-2e-= Zn2+
3.电极反应式:
正极: 2H++ 2e-= H2↑
4.总反应式:Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
宏观判断:
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
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 4
7、电解质溶液和电极材料的选择
5
8、原电池的主要应用:
(1)利用原电池原理设计新型化学电池; (2)改变化学反应速率,如实验室用粗锌与 硫酸反应制取氢气; (3)进行金属活动性强弱比较; (4)电化学保护法,即将金属作为原电池的 正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。
(5)解释某些化学现象
6
二、化学电源
1、概念: 将化学能变成电能的装置 ①一次电池又称不可充电电池——如:干电池
10
➢ 电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响
中性条件下 负极:2H2 – 4e- == 4H+ 正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
酸性条件下(如:电解质为H2SO4) 负极:2H2 – 4e- == 4H+ 正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O
碱性条件下(如:电解质为KOH) 负极:2H2 + 4OH- – 4e- == 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
②比功率 [符号是W/kg,W/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
7
5、各类电源 (1)普通锌锰干电池
负极:Zn – 2e- == Zn2+ 正极:2NH4+ +2MnO2 + 2e== 2NH3 + Mn2O3 + H2O
8
(2)二次电池
已知:PbSO4难溶于水
(电池的电极必须导电)
①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极
②金属和非金属。如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极
③金属和化合物。如铅蓄电池,铅版作负极,PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt
2
5、组成原电池的条件
(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质或 金属氧化物)作电极。 (2)电极材料均插入电解质溶液中。 (3)两极相连形成闭合电路。 (4)内部条件:能自发进行氧化还原反应。
3
6、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极源自(根据电子流动方向)
电子流入的极 ——正极
11
➢ 改变燃料 用CH4代替H2,电解质为KOH.
CH4
正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH负极:CH4 + 10OH- – 8e- == CO32- + 7H2O
总反应:CH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2O
12
当你的才华还撑不起你的野心时,你就该努力。心有猛虎,细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的,潜能是逼出来的,习惯是养成的,我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持,要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
2e-
总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O 负极:Pb + SO42- - 2e- == PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- == PbSO4 + 2H2O
9
(3)燃料电池
4e-
总反应:2H2 + O2 == 2H2O
负极:2H2 – 4e- == 4H+ 正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
脚踏实地过好每一天,最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼,我怎么能输。只要学不死,就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格, 性格决定命运。不曾扬帆,何以至远方。人生充满苦痛,我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下,又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来,所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅,我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗,不抱有一丝幻想,不放弃一点机会,不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢,这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力,越幸运。每一个不起舞的早晨,都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流,活鱼逆流而上。墙高万丈,挡的只是不来的人,要来,千军万马也是挡不住的既然选择远方,就注定风雨兼程。漫漫长路,荆棘丛生,待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志,无高不可攀。人的才华就如海绵的水,没有外力的挤压,它是绝对流不出来的。流出来后,海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命,感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题,生命的意义;赞颂真善美,批判假恶丑。记住精彩的瞬间,激动的时刻,温馨的情景, 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己,幸福无比,善待别人,快乐无比,善待生命,健康无比。一切伟大的行动和思想,都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候,要紧闭你的嘴,免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋,孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康,没有一个敌人比得上病魔,与其为病痛暗自流泪,不如运动健身为生命添彩。有什么别有病,没什么别没钱,缺什么也别缺 健康,健康不是一切,但是没有健康就没有一切。什么都可以不好,心情不能不好;什么都可以缺乏,自信不能缺乏;什么都可以不要,快乐不能不要;什么 都可以忘掉,健身不能忘掉。选对事业可以成就一生,选对朋友可以智能一生,选对环境可以快乐一生,选对伴侣可以幸福一生,选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量,大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力,尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境,其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时,心态也决定了一个人的视野、事业和成就,甚至一生。每一发奋努力的背后,必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样,比操劳更 消耗身体。所有的胜利,与征服自己的胜利比起来,都是微不足道。所有的失败,与失去自己的失败比起来,更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上,虽然有不少寒冷,不少黑暗,但只要人与人之间多些信任,多些关爱,那么,就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情,能了解 别人心灵活动的人,永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗,他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助,也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老,回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵,昨天的太阳,晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事,明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄,便要学会寡言,每一句话都要有用,有重量。喜怒不形于色,大事淡然,有自己的底线。趁着年轻, 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练,才会让你真正学会谦恭。不然,你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感,迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态, 是时候对自己说:不为模糊不清的未来担忧,只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中,拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它,勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药,而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格,就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的,渴望被理解,又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺,卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的,也可以是苦的,但不能是没味的。你可
2、分类:②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高,供能稳定可靠。
3、优点:
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池 和电池组,使用方便。
③易维护,可在各种环境下工作。
4、电池优劣的判断标准:
①比能量 [符号(W· h/kg),(W· h/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
第四章 电化学基础
1
一、与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路:
内电路
电子流向:负极流向正极 电流方向:正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极:负极:电子流出的一极
正极:电子流入的一极
负极: Zn-2e-= Zn2+
3.电极反应式:
正极: 2H++ 2e-= H2↑
4.总反应式:Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
宏观判断:
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
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 4
7、电解质溶液和电极材料的选择
5
8、原电池的主要应用:
(1)利用原电池原理设计新型化学电池; (2)改变化学反应速率,如实验室用粗锌与 硫酸反应制取氢气; (3)进行金属活动性强弱比较; (4)电化学保护法,即将金属作为原电池的 正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。
(5)解释某些化学现象
6
二、化学电源
1、概念: 将化学能变成电能的装置 ①一次电池又称不可充电电池——如:干电池
10
➢ 电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响
中性条件下 负极:2H2 – 4e- == 4H+ 正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
酸性条件下(如:电解质为H2SO4) 负极:2H2 – 4e- == 4H+ 正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O
碱性条件下(如:电解质为KOH) 负极:2H2 + 4OH- – 4e- == 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
②比功率 [符号是W/kg,W/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
7
5、各类电源 (1)普通锌锰干电池
负极:Zn – 2e- == Zn2+ 正极:2NH4+ +2MnO2 + 2e== 2NH3 + Mn2O3 + H2O
8
(2)二次电池
已知:PbSO4难溶于水