选修四 原电池原理 (带详细动态图)
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个隔离1的.烧半杯电池中通加过什么溶液?
盐桥连接起来。
Cu 不与锌反应的溶液,一般 加金属对应的可溶盐溶液。
Zn2+
2.安培表指针会偏转
吗?为什么?现在呢?
Zn2+
SO42-
SO42-
3.怎样构成闭合回路?
ZnSO4溶液
H2SO4溶液 4.两种相比,有何不同?
盐桥:通常用U形管装含琼胶的饱和
KCl溶液(使 K+和Cl-在盐桥中能移动)
第四章
电化学基础
第一节 原电池
(第一课时)
知识回顾
*电化学:研究化学能与电能相互转化 的装置、过程和效率的科学。
知识引入
*电化学反应过程: 1、产生电流的反应(是自发的,向外
出送能量)---原原电池池
2、借助电流而发生的反应(由外界输 入的能量推动)---电解池
*原电池:将化学能转化为电能的装置。
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
问题解决 (双液)锌铜原电池
Zn 盐桥 Cu 电极反应: 负极:
Zn-2e- =Zn2+
正极:
ZnSO4溶液
锌半电池
H2SO4溶液
铜半电池
2H++2e- =H2↑
总反应:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
1.工作原理示意图
电解质溶液 (盐桥)
总反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式) Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式)
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。
知识小结
(
)
课后作业与探究
1、课本上第73页 第1、2、5、6题
2、学习指导第71页 第一节 原电池
盐桥工作示意图
1、形成闭
合电路。
2、向正极 区提供阳
Cl- K
K+ Cl-
KCl-
+
K + Cl-
+K
离子,负 极区提供 阴离子, 以保持溶 液的电中
Cl+-
Cl-K+ Cl
K- C+l K
-+
e
Z-nZn2+
K+ Cl- Cl-K
+
K+Cl- Cl-K
+
H+
H2 H2
H2H2
性。
e-SO42-
SO42-
教学目标
*知识与技能: 1.让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程; 2.使学生进一步了解原电池的工作原理; 3.能够判断电极,并书写出电极反应方程式; *过程与方法: 实验引导学生以问题为中心的学习方法,学会发现问 题、解决问题的方法; *情感态度与价值观: 通过一些实验和科学探究过程,使学生增强探索化学 反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
2e-
原理: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
?
负极 较活泼金属
正极 不活泼金属或石墨
电极自身
失去电子
电电子子 沿导线传递,产生电流
溶液中阳离子
得到电子
Zn
Zn2+ -
静电作用 Zn2+
Zn2+Zn2+Zn2+
H+
阳离子
Zn2+ Zn2+
SO42-
阴离子
Cu
--------
H2 H2 H2
3.用铜片、锌片、Cu(NO3)2溶液、Zn(NO3)2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
①在外电路中,电流由锌电极流向铜电极
C
②正极反应为:Cu2+ + 2e- =Cu
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将锌片浸入Cu(NO3)2溶液中发生的化学反应与该原 电池反应相同
重点:熟练判断电极,并书写出电极反应方程式 难点:原电池的工作原理和盐桥的作用
自主预习
1、原电池的概念? 2、原电池的实质? 3、以(单液)铜锌原电池为例,思考原电池 的反应原理?及存在的不足? 4、什么是半电池形式(双液)的原电池? 5、盐桥的构成?作用?
实验
Zn
Cu Zn
Cu
稀硫酸
稀硫酸
现象: 锌片上有气泡产生 铜片上有气泡产生
氧化反应 Zn-2e-=Zn2+
还原反应 2H++2e-=H2↑
思考并讨论 现象再分析
1.不使用时,该原电池能 否长期保存?
2.此原电池能不能获得长 时间稳定的电流?
3.锌棒上是不是完全无氢 气产生?怎么避免这一 现象的发生?
A
Zn
Cu
H2SO4 溶液
实验设计
A
Zn
半电池:包括电极材 料和电解质溶液,两
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
链接高考
(2014海南高考)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
负极: Cu失e- Cu-2e-=Cu2+
正极: Fe3+得e- 2Fe3++2e-
=2Fe2+
பைடு நூலகம்
较活泼电极自身 电解质溶液中的离子
练习反馈
判断正误(正确打“√”号,错误打“×”号)。
(1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。√ (反2应)原。电池正极发生氧化反应,负极发生还原× (池 (34装))不碳置能棒可不自以发能实用进现来行。的作原氧电化还池的原电反极应。,×通过原电× √ (5)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的
2.原电池电极的判断
正极
多为不活泼金 属或非金属
判断
负极
多为活泼金属
还原反应,化合价降低 氧化反应,化合价升高
离子流向
阳离子流向
阴离子流向
3.电极方程式的书写
Cu A C
判断右边原电池的正、负极,并写出电极 反应式。
1、先写出总反应:
即负极与电解质溶液反应
FeCl3溶液
23、、拆根C2成据u离化+子合2方F价e程升C式l降3=:判C断u正CC+l负u22+F+极e222F+Fee3+C=l Cu2+
形式来实现。
练习反馈
1.某金属自身能跟稀盐酸作用发出氢气,但该金属与锌组
成原电池时,锌为负极,此金属是
B
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
2.由双液铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,
铜半电池电解质溶液的pH C
锌半电池电解质溶液的pH A
A.不变
B.先变大后变小
C.逐渐变大
D.逐渐变小
练习反馈
盐桥连接起来。
Cu 不与锌反应的溶液,一般 加金属对应的可溶盐溶液。
Zn2+
2.安培表指针会偏转
吗?为什么?现在呢?
Zn2+
SO42-
SO42-
3.怎样构成闭合回路?
ZnSO4溶液
H2SO4溶液 4.两种相比,有何不同?
盐桥:通常用U形管装含琼胶的饱和
KCl溶液(使 K+和Cl-在盐桥中能移动)
第四章
电化学基础
第一节 原电池
(第一课时)
知识回顾
*电化学:研究化学能与电能相互转化 的装置、过程和效率的科学。
知识引入
*电化学反应过程: 1、产生电流的反应(是自发的,向外
出送能量)---原原电池池
2、借助电流而发生的反应(由外界输 入的能量推动)---电解池
*原电池:将化学能转化为电能的装置。
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
问题解决 (双液)锌铜原电池
Zn 盐桥 Cu 电极反应: 负极:
Zn-2e- =Zn2+
正极:
ZnSO4溶液
锌半电池
H2SO4溶液
铜半电池
2H++2e- =H2↑
总反应:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
1.工作原理示意图
电解质溶液 (盐桥)
总反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式) Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式)
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。
知识小结
(
)
课后作业与探究
1、课本上第73页 第1、2、5、6题
2、学习指导第71页 第一节 原电池
盐桥工作示意图
1、形成闭
合电路。
2、向正极 区提供阳
Cl- K
K+ Cl-
KCl-
+
K + Cl-
+K
离子,负 极区提供 阴离子, 以保持溶 液的电中
Cl+-
Cl-K+ Cl
K- C+l K
-+
e
Z-nZn2+
K+ Cl- Cl-K
+
K+Cl- Cl-K
+
H+
H2 H2
H2H2
性。
e-SO42-
SO42-
教学目标
*知识与技能: 1.让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程; 2.使学生进一步了解原电池的工作原理; 3.能够判断电极,并书写出电极反应方程式; *过程与方法: 实验引导学生以问题为中心的学习方法,学会发现问 题、解决问题的方法; *情感态度与价值观: 通过一些实验和科学探究过程,使学生增强探索化学 反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
2e-
原理: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
?
负极 较活泼金属
正极 不活泼金属或石墨
电极自身
失去电子
电电子子 沿导线传递,产生电流
溶液中阳离子
得到电子
Zn
Zn2+ -
静电作用 Zn2+
Zn2+Zn2+Zn2+
H+
阳离子
Zn2+ Zn2+
SO42-
阴离子
Cu
--------
H2 H2 H2
3.用铜片、锌片、Cu(NO3)2溶液、Zn(NO3)2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
①在外电路中,电流由锌电极流向铜电极
C
②正极反应为:Cu2+ + 2e- =Cu
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将锌片浸入Cu(NO3)2溶液中发生的化学反应与该原 电池反应相同
重点:熟练判断电极,并书写出电极反应方程式 难点:原电池的工作原理和盐桥的作用
自主预习
1、原电池的概念? 2、原电池的实质? 3、以(单液)铜锌原电池为例,思考原电池 的反应原理?及存在的不足? 4、什么是半电池形式(双液)的原电池? 5、盐桥的构成?作用?
实验
Zn
Cu Zn
Cu
稀硫酸
稀硫酸
现象: 锌片上有气泡产生 铜片上有气泡产生
氧化反应 Zn-2e-=Zn2+
还原反应 2H++2e-=H2↑
思考并讨论 现象再分析
1.不使用时,该原电池能 否长期保存?
2.此原电池能不能获得长 时间稳定的电流?
3.锌棒上是不是完全无氢 气产生?怎么避免这一 现象的发生?
A
Zn
Cu
H2SO4 溶液
实验设计
A
Zn
半电池:包括电极材 料和电解质溶液,两
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
链接高考
(2014海南高考)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
负极: Cu失e- Cu-2e-=Cu2+
正极: Fe3+得e- 2Fe3++2e-
=2Fe2+
பைடு நூலகம்
较活泼电极自身 电解质溶液中的离子
练习反馈
判断正误(正确打“√”号,错误打“×”号)。
(1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。√ (反2应)原。电池正极发生氧化反应,负极发生还原× (池 (34装))不碳置能棒可不自以发能实用进现来行。的作原氧电化还池的原电反极应。,×通过原电× √ (5)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的
2.原电池电极的判断
正极
多为不活泼金 属或非金属
判断
负极
多为活泼金属
还原反应,化合价降低 氧化反应,化合价升高
离子流向
阳离子流向
阴离子流向
3.电极方程式的书写
Cu A C
判断右边原电池的正、负极,并写出电极 反应式。
1、先写出总反应:
即负极与电解质溶液反应
FeCl3溶液
23、、拆根C2成据u离化+子合2方F价e程升C式l降3=:判C断u正CC+l负u22+F+极e222F+Fee3+C=l Cu2+
形式来实现。
练习反馈
1.某金属自身能跟稀盐酸作用发出氢气,但该金属与锌组
成原电池时,锌为负极,此金属是
B
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
2.由双液铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,
铜半电池电解质溶液的pH C
锌半电池电解质溶液的pH A
A.不变
B.先变大后变小
C.逐渐变大
D.逐渐变小
练习反馈