苏教版化学选修4《化学能与电能的转化》3 精品PPT课件

A
Cu
Zn
A
Zn
Cu
H2SO4
ZnSO4
H2SO4
小结
一.原电池：把化学能直接转化为电能的装置。
二.构成原电池的基本条件：
1.有两块金属(或非金属)导体作电极; 2. 两个电极相连插入电解质溶液中并形成闭合电路; 3.有可自发发生的氧化还原反应。
三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：
1. 用还原性较强的物质(如:活泼金属)作负极,向外电路提供电子 ; 用氧化性较强的物质作正极,并在正极得到电子; 2. 原电池在放电时,负极上的电子经过导线流向正极，而氧化 性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥及池 内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定电 流的闭合回路。
⑧ (×)
负极：Fe－2e- ＝Fe2+
正极：2H++2e-＝H2↑ ⑨
(∨)
总反应： Fe+2H+＝
或 Fe+HFe22S+O+4H＝2↑FeSO4+H2↑
2、试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个 原电池⑴ Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
(-) Zn∣AgNO3∣Ag
(或+) (-) Zn∣ Zn( NO3)2 ‖ AgNO3∣C (+)
结论:
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
化学能
热能
探究二：
预测Ｐ１２[实验2] 的现象和结论
现象: 锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.
结论: Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
2e-
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
化学能 电能
原 电 池 工作原 理示意图
必发生 失电子
的 氧化反应
必发生 得电子
的 还原反应
原电池
“负极出电子，电子回正极”
原 电 池的工作原理 1. 构成条件：
还 有 (1)有两个活性不同的电极
原自
反发 应的
(2)有电解质溶液
发氧
生 化 (3)能形成闭合回路
• 盐桥：在U型管中装 满用饱和KCl溶液和 琼胶作成的冻胶。
盐桥的作用： 使Cl-向锌盐方向移
)
Zn2++H2↑
负极： Fe－2e - ＝
⑤
正极： FCeu22+++2e- ＝Cu
(∨ )
总反应： Fe+Cu2+＝
Fe2++C+uCSuO4＝Cu+FeSO4
⑥ (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
⑦
正极： Cu2++2e-＝Cu
(∨)
总反应：Zn+Cu2+＝
或 Zn+ZCnu2S+O+4C＝uZnSO4+Cu
⒈ 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－2e-＝
③
正极： 2ZHn2+++2e-＝H2↑
(∨
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
)
负极 Zn－2e- ＝Zn2+
④
正：极： 2H++2e- ＝H2↑
(∨
总反应：Zn+2H+＝
⑵ 2Fe3++Fe=3Fe2+ (-) Fe∣Fe2(SO4)3∣C (或+) (-) Fe∣Fe2+ ‖ Fe3+ ∣C (+)
3.依探究实验2的原理，按:Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag 的反应 设计一个能持续产生电流的原电池装置,画出装置图。
A
Cn
Ag
CnSO4
AgNO3
4.为获得较长时间的稳定电流,如何将必修2中由“Zn-稀 H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？
电池反应：
Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+（总反应）
知识拓展：
1原电池是由两个半电池组成的；半 电池中的反应就是半反应,即电极反应
。所以半电池又叫电极。 2 原电池的表示方法：
(-)Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu(+) “|”表示液-固相有一界面； “‖”表示盐桥。 在有气体参加的电池中还要表明气体的压 力，溶液要表明浓度。
知识回顾：
电化学：指研究化学能与电能之间相互转 换的装置、过程和效率的科学。
按过
｛ 电 程
化及 学装
1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)
反 置 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池)
应分
探究一：
预测Ｐ１２[实验1] 的现象和结论
现象: 锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.
例如：
(-)Pt|H2(100KPa)|H+(1.0mol‧L-1)‖ Cr3+(1.0mol‧L-1), H+(1.0 10-2mol‧L1),Cr2O72-(10mol‧L-1)|Pt(+)
负极:H2 - 2e- 2H+
正极:Cr2O72- +14H+ +6e- 2Cr3++7H2O
总反应:Cr2O72- + 3H2 + 8H+ = 2Cr3+ +7H2O
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。
这种装置能将化学能 转变为电能，称为原电 池（Primary Cell）
2、原电池正负极的判断方法及
电极反应、电池反应的书写 正极（铜电极）： Cu2+ + 2eCu 负极（锌电极）： ห้องสมุดไป่ตู้n Zn2+ + 2e-
形形色色的电池
A
a极 b极
Cu
Zn
稀H2SO4
H2O
CH4
O2
KOH溶液