最新高考化学必修化学:4.1《原电池》课件(新人教版选修4)

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人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共19张PPT)

人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共19张PPT)
第一节 原电池
下列装置中能构成原电池的是:
A
没有两个活泼性不同的导体作电极
B
C
没有电解质溶液
D
没有形成闭合回路
原电池的构成条件:
• 1.能自发进行氧化还原反应 • 2.两个活泼性不同的导体作电极 • 3.有电解质溶液 • 4.形成闭合回路
实验探究㈠
请根据反应:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
本堂小结
⒈原电池的功能: ⒉原电池的工作原理:
⒊原电池输出电能的能力:
本堂小结
⒈原电池的功能:将化学能转化为电能 ⒉原电池的工作原理: ①用还原性较强的物质作为负极,负极向外电路提 供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从外 电路得到电子。 ②在原电池的内部,通过阴阳离子的定向移动而形 成内电路。 ⒊原电池输出电能的能力,取决于 ①装置设计的合理性; ②组成原电池的反应物的氧化还原能力。
练习
根据反应:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 设计一个带盐桥的原电池。 ⑴画出此原电池的装置简图; ⑵注明原电池的正负极; ⑶注明外电路中电子的流向; ⑷写出两个电极上的电极反应式。
实验方案
实验探究㈡
请根据反应:
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个能产生持续、稳定电流 的原电池,并进行实验。
实验装置构成及实验现象
正极
电极材料 电解质溶液
负极
装置图
连通两烧杯 溶液的材料
电流表读数 是否稳定
原电池的工作原理
e- → e- → 1.外电路中电子从
←ClK +→
设计一个原电池。
正极 电解质溶液 电极材料 负极 装置图

高中化学第四章电化学基础4.1原电池课件新人教选修4

高中化学第四章电化学基础4.1原电池课件新人教选修4
2、判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动 趋势?
3、盐桥起什么作用?
• 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极流向还原反应均可以设计
成原电池,实际设计时应注意以下几点:
(3)不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池装置可以实现。 (×)
(4)碳棒不能用来作原电池的电极。
(×)
(5)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的形式来实现。 ( √ )
课堂练习
1、依探究实验的原理,按以下反应设计一个能持 续产生电流的原电池装置,画出装置图。
Cu+2Ag+===Cu2++2Ag
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
(1)在探究实验的装置中架上盐桥连通,看 有什么现象?
电流计指针偏转, 有电流通过电路, 是原电池装置;
(2)然后取出盐桥,又将看到什么现象?
电流计指针回到零点, 说明无电流, 未构成原电池。
1、确定该原电池的正、负极,并写出原电池中的 两个电极反应和电池反应方程式。
发电机
电 能

火力发电有哪些弊端呢?
形形色色的电池
原电池的定义: 将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
原电池反应的本质: 氧化还原反应 构成原电池的条件:
①电解质溶液 ②两个活泼性不同的导体做电极 ③形成闭合回路 ④有能自发进行的氧化还原反应
练习:下图中能组成原电池产生电流的是( B )
探究实验
练习:判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,说
明理由;若是,指出正负极名称并写出电极反应式。
(A)
(B)
(C)
(D)
练习:试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个

人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共22张PPT)

人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共22张PPT)
(1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以 适当方式连接,可以获得电流。
①在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极,负极向 外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从 外电路得到电子。 ②在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过阴阳 离子的定向运动而形成内电路。
练习: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
宏观判断:
①根据电极材料 ②根据原电池电极发生 的反应
较不活泼的电极材料 ——正极 发生氧化反应的极 ——负极
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极 ——正极
工作后
③根据电极增重还是减重
质量减少的电极 ——负极
8
④根据电极有气泡冒出:工作后,有气泡冒出的电极为正极
锌铜原电池工作原理
9
一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
Zn Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
Fe
Cu
A
V H SO
2
B
Hale Waihona Puke XH 2 SO 4
Zn Cu
C
4
XNaCl溶液 XNaCl溶液
Cu
Zn Cu
D
E
X
F
酒精
G
H 2S O 4
V
X H SO
2
4
H2SO4
7
三、原电池的正负极的判断方法 微观判断
(根据电子流动方向)
电子流出的极 电子流入的极
较活泼的电极材料
——负极
——正极 ——负极
第四章 电化学基础

高中化学人教版选修四 4-1 原电池 课件(37张)

高中化学人教版选修四 4-1 原电池 课件(37张)

负极
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池 正极
Cu2++2e- =Cu
阴离子
电解质 溶液
盐桥
阳离子
内电路
2019/2/15
原电池
原电池的组成——两个半电池
盐桥
锌 半 电 池
铜 半 电 池
利用同样的原理,可以把其它氧化还原反应设计成 各种原电池。
2019/2/15
原电池
1、Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中: 负 极 ①Cu作____ 正 极, ②Fe作____ 电极反应式是:负极____________ Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是___________________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则: 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是:负极____________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2 ↑ +2H2O 正极_____________________ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 总反应式是_______________________________
2019/2/15
原电池
请写出图片中原电池的电极反应式和 电池反应方程式。
负极: (锌片)
Zn - 2e- = Zn2+
氧化反应
(铜片) 2H+ + 2e- = H2↑ 正极:
还原反应
稀H2SO4

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)

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……

化学:第四章第一节《原电池》课件(人教版选修4)(共24张PPT)

化学:第四章第一节《原电池》课件(人教版选修4)(共24张PPT)

总反应:Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
负极(Zn):Zn-2e- =Zn2+

正极(Cu):2H++2e- =H2↑
(∨)
总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极(Fe):Fe-2e - =Fe2+

正极(Ag):Cu2++2e- =Cu
(∨)
总反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
⑥ (×)
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+
生活中我们常使用各种各样的电池
手机专用电池
笔记本电脑专用电池
用于“神七”的太阳能电 池
实验探究
请根据反应:
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu CuSO4
分析该反应氧化剂、还原剂及电子转移情 况和现象及反应快慢。
一、原电池的工作原理
氧化还原反应(本质:反应物之间有电子转移)
负极
(还原性)
2H2O+2e- H2 ↑+2 OH-
思考
原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料 和电解质溶液吗?
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

写出电极反应式.



(×)
(×)
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+

正极(Ag): 2H++2e-=H2↑
(∨)
总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑

人教版高中化学选修四4-1原电池(课件)(共47张ppt)

人教版高中化学选修四4-1原电池(课件)(共47张ppt)

H2SO4溶液
H2SO4溶液
H2SO4溶液
条件二 溶液的性质
Zn G Cu Zn G Cu


C
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论二
两个电极插入电解质溶液中。
条件三
Zn
线路的连接
Cu Zn G Cu
稀硫酸
D
稀硫酸
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论三 两个电极用导线相连构成闭合回路。
交流研讨
原电池的正负极判断
原电池的雏形
理论解释 :生物Volta,A.1745-1827)
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
“神六”用 太阳能电池
交流研讨
一、实验探究:原电池工作原理
交流研讨
• 1.为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢?该现象和 铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗? • 2.铜片上的电子从哪来? • 3.锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化? • 4.写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 • 5.电流表中指针发生偏转说明有电流通过,这又证明 了什么呢? • 6. 根据物理知识,判断上述原电池的正负极。
-
2+
FeCl3溶液
A
Mg
Al
稀硫酸溶液 NaOH溶液
学以致用
3.下列说法中正确的是(D ) 化学能转化为电能 的装 置 A.原电池是把 电能转化为化学能 B.原电池中电子流出的一极是负极 正极 ,
发生氧化反应 均发生 C.原电池两极 分别发生 氧化反应 和还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动

人教版选修4高二化学4.1原电池上课课件

人教版选修4高二化学4.1原电池上课课件
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4.熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视, 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,已 制得在6500C下工作的燃料电池,试完成有关的电极 反应式: 负极反应式为:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正极反应式为:_2_C__O__2_+__O__2_+__4_e_-_=__2_C__O__3_2_- _
较活泼的金属失去电子产生氧化反应,电子从 较活泼金属(负极)通过外电路流向较不活泼的 金属(正极)。
电子电流方向:
负极 -
氧化反应
电子 电流
正极 +
还原反应
Page 14
2.1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(不是
电极导体)。
Page 15
2.2原电池两极的化学反应即半反应,又叫电 极反应。
失去电子的一极叫负极, 用 - 表示,产生氧化反应。 锌半电池反应:Zn - 2e- = Zn2+
Page 16
得到电子的一极叫正极,用 +表示,产生还原反应。
铜半电池反应: Cu2+ + 2e- = Cu
总反应式
综合正极和负极电极反应式而得:
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Page 17
Page 24
二、原电池形成的条件
①电极材料是两种活动性不同的金属 (或一种 是非金属)导体。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③电解质溶液中两相连电极形成闭合电路。 ④能自发的产生氧化还原反应(前提条件)。
Page 25

人教版选修4 化学:4.1 原电池 课件(共23张PPT)

人教版选修4 化学:4.1 原电池  课件(共23张PPT)
一.原电池 人教版化学选修4
病例分析
病例分析
病例分析
你能为她开一个药方吗?
[复习回忆]:1.判断以下哪些是原电池?
G
G
Zn
Zn
Cu
G
Zn Fe
G
C Zn
Cu
H2SO4
(1) 是
H2SO4
(2)
Zn
H2SO4
(3) 是
G
Cu
C2H5OH
(4)
CuSO4 (5) CuSO4
形成原电池的条件
铜 锌
2.原电池中阳离子总是向正极迁移,阴离子总是向负极迁移。
3.利用原电池原理可以有效加快化学反应速率。
4.利用原电池可以比较金属性的活性相对强弱。
CuSO4 溶液
电流表指针发生偏转, 但不稳定。
两个电极上都有红色物 质生成
CuSO4 溶液
分析:
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触,铜在 锌片表面析出,锌表面也构成了原电池,进 一步加速铜在锌表面析出,致使向外输出的 电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后, 不再构成原电池,也就没有电流产生。
随堂检测五
5.如图所示的装置中,在产生电
流时,以下说法不正确的是( B )
A.Fe是负极,C是正极 B.负极反应式为:Fe-3e-=Fe3+ C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液 D.电流由石墨电极流向Fe电极
思考
这个原电池装置问题出在哪里? 如何才能得到持续稳定的电流?
含琼胶的KCl饱和溶液
由盐桥连接的两溶液 保持电中性,两个烧 杯中的溶液连成一个 通路。 导线的作用是传递电 子,沟通外电路。而 盐桥的作用则是沟通 内电路(课本p72)。
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。其中,用到了盐桥。
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属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) B
A.a > b > c > d B.a > c > d > b C.c > a > b .> d D.b > d > c > a
2、如图所示,在铁圈和银圈的焊接处, 用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之 平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液, 片刻后可观察到的现象是
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。
为了避免发生这种现象,设计如下图(书 P71图4-1)所示的原电池装置,你能解释它 的工作原理吗?
改进后的装置为什么能够持续、稳定的产 生电流?盐桥在此的作用是什么?
参考教材72页 得出结论
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。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 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。
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
五、对铜锌原电 池工作原理的进一步探究
上图是原电池,如果用它 做电源,不但效率低,而 且时间稍长电流就很快减
(4)内部条件:能自发进行氧化还 原反应。
下列装置中电流表指针会发生偏转的
是(

三、原电池的正负极的判断方法
微观判断
(根据电子流动
方向)
电子流出的极 电子流入的极
——负极 ——正极
宏观判断: ①根据电极材料
较活泼的电极材料 ——负极
②根据原电池电极 发生的反应
较不活泼的电极材料——正极 发生氧化反应的极 ——负极
H+Zn2+
SO42-
复习回顾:
判断下列哪些装置能构成原电池。为什么?
(可以) (不可以)
(可以)
(可以)
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
形成条件二:电极需插进电解质溶液中
形成条件三:必须形成闭合回路
二.构成原电池的条件
(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。
他从独特的角度认为电 流是由两种不同的金属产 生的,经过一系列的实验, 终于在1800年成功研制 了世界上第一个能产生稳 (法国物理定电流的电池(见下图)。
学家、化学 家伏特)
一、原电池的工作原理
(1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进
行,再以适当方式连接,可以获得电流。
①在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极, 负极向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作 为正极,正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通 过阴阳离子的定向运动而形成内电路。
G
Zn
Cu
提炼 模型
稀H2SO4
➢此铜锌原电池装置中 正负极分别发生了什么 反应? ➢电流是如何产生的?
G
Zn
Cu
稀H2SO4
负极:氧化反应 Zn-2e-=Zn2+
正极:还原反应 2H++2e-=H2↑
电子e-
电流
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
学习目标:
1.体验化学能与电能相互转化的探究过程。 2.进一步了解原电池的工作原理和构成原电池
的条件。 3.能够书写电极反应式和电池反应方程式. 4.初步形成判断、分析、设计原电池的能力。电池发明的小故事(意大利生物 学家伽伏尼)
1791年他在实验室解剖时, 将悬有去了皮的青蛙腿的铜 钩挂在铁架台上,发现蛙腿 会有肌肉抽搐的现象。伽伏 尼认为动物的组织会产生电 流,而金属是传递电流的导 体。
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
D. 银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜 D
四、电解质溶液和电极材料的选择 (电池的电极必须导电)
电解质溶液一般要能够与负极发生反 应。但若是两个半反应分别在两个烧 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。
发生还原反应的极 ——正极
③根据电极增重还是减重
质量增加的电极 ——正极
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
1.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,则四种金
弱,因此不适合实际应用。 这是什么原因造成的呢? 有没有什么改进措施?
硫酸铜溶液
造成的主要原因:由于锌片与硫酸铜溶液直 接接触,在反应一段时间后,难以避免溶液 中有铜离子在锌片表面直接还原,一旦有少 量的铜在锌片表面析出,即在负极(锌)表 面也构成了原电池,进一步加速铜在负极锌 表面析出,致使向外输出的电流强度减弱。 当锌片表面完全被铜覆盖后,不在构成原 电池了,也就没有电流在产生。
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。
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