原电池PPT

5.解释某些化学现象
原电池原理应用：(1)比较金属活动性强弱。
（C）
下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 例1： A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；
D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
练 习
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 写出电极反应式.
① (×) ② (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+ ③ (∨) 正极： 2H++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+＝Zn2++H2↑
总反应方程式： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 拆成离子方程式： 2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2 + 3H2↑
－
A
Mg
Al
NaOH溶液
根据化合价升降判断正负极
负极：Al，失e-
2Al - 6e－ ＝ 2Al3+
2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝2AlO2- + 4H2O
原电池原理应用：(2)比较反应速率
下列制氢气的反应速率最快的是 例2 ：
A. 纯锌和1mol/L 硫酸；
（D）
B. 纯锌和18 mol/L 硫酸；
C. 粗锌和 1mol/L 盐酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
例3： 下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
教学过程
环节1——创设情景，复习引入

播放 情景： 观看铜锌原电池反应动画模拟 1.引发学生的好奇心 2.帮助学生回忆必修2 中所学的相关知识 复习原电池的工作原理、形成条件、电子流向、 离子移向以 及正负极规律
原电池原理
外电路
失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应
还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
两个半电池组成 装置构成：
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。
认识盐桥：
（1）盐桥的成分：饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶 冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。 （2）盐桥的作用： ①可使由它连接的两溶液保持电中性。 （解释：锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上 正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而 带上了负电。） ②保障整个电路闭合，维持反应进行。 ③转移离子，沟通内电路。
环节4.总结讨论深入研究 一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究
上述原电池装置是将什么反应的 化学能转换成电能的？指出电池 的正负极，并分别写出其中负极 和正极的电极反应式以及该电池 的总反应方程式。
负极（锌片）： Zn－2e =Zn （氧化反应） 2+ 正极（铜片）： Cu +2e =Cu （还原反应）
松花江杯备课大赛
高二化学备课组
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。
复习回顾 将化学能转化为电能 1、原电池是______________________的装置。 原电池反应的本质是____________________反应。 氧化还原反应 2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： Zn电极是____（填“正”或“负”）极， 负 Zn－2e- = Zn2+ 其电极反应为_______________，该反应 氧化 是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应； 正 Cu电极是______极，其电极反应为 还原 2H+ +2e- =H2↑ _______________,该反应是_________反应。 （2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极 Zn－2e- =Zn2+ 负 是____极，其电极反应为_____________， 氧化 该反应是________反应；Cu电极是____极， 正 还原 其电极反应为_______________,该反应_____反应. Cu2+ +2e- = Cu
小 结
原电池
１定义: 把化学能转化成电能的装置。
2、原电池的工作原理 较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极) 通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。
负极
电子流向 电流流向
正极
（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理 （2）形成原电池的条件 （3）原电池的正负极的判断方法
四、电极方程式的书写
练 一 练
正极： 比Cu不活泼的金属或石墨 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电解质溶液： Fe2(SO4 )3、FeCl3等
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？试画出原电池的装置简图。
六、原电池原理的应用：
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。
环节3.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。 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.
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个原电池，并进行实验。
实验设计一：
CuSO4 溶液
有电流，但不稳 定；两个电极上都有 红色物质生成。随着 实验时间的延续，电 流表指针偏转的角度 逐渐减小，最终没有 电流通过，同时锌片 表面逐渐被铜覆盖 。
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。
B. 保持平衡状态； C. 铁圈向下倾斜；
D. 银圈向下倾斜；
3。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 ⑵ 2Fe3++Fe=3Fe2+ ( Zn∣AgNO3∣C ) ( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )
课后作业

第四章第一节原电池同步练习(1) 这是习题课的主要内容
⑧
(×)
负极：Fe－2e- ＝Fe2+
⑨ (∨)
Fra Baidu bibliotek
正极：2H++2e-＝H2↑ 总反应： Fe+2H+＝ Fe2++H2↑ 或 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
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 ( D ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定；
Cu
A
1.简单原电池电极方程式的写法
①判断右边原电池的正、负极，并写出电极 反应式。 先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应
FeCl3溶液
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
拆成离子方程式： Cu + 2Fe3＋ = Cu2＋ + 2Fe2＋ 根据化合价升降判断正负极 负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+ 正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn
2+
-
2+
+ Cu
电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极
盐桥
正极
备选练习 1：锌铜原电池产生电流时，阳离子
A、移向 Zn 极，阴离子移向 Cu 极 B 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 备选练习 2： 下列关于原电池的叙述正确的是 B ） （ A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极
备选练习 3： 人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，
它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH– –2e–＝ZnO + H2O， Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH–，据此判断氧化银是（ B ） A．负极，并被氧化 B．正极，并被还原 C．负极，并被还原 D．正极，并被氧化
CuSO4 溶液
思考：如何才能得到
持续稳定的电流？
实验设计二：
实验探究
（书71页实验4-1） 实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发 生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回 到零点，说明没有电流通过。
分析：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 第三段
负极： Fe－2e - ＝Fe2+
⑤ (∨)
正极： Cu2++2e- ＝Cu
总反应： Fe+Cu2+＝Fe2++Cu Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
⑥
(×)
Zn－2e-＝Zn2+ 负极：
⑦
(∨)
正极：
Cu2++2e-＝Cu
总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu
阴离子
铜锌原电池 正极
Cu2++2e- =Cu
阳离子
阳离子 电解质
溶液
内电路
电 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 极 正极：Cu2++2e- =Cu （还原反应） 反 (离子方程式） 总反应： Zn+Cu2+=Zn2++Cu 应 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu （化学方程式）
环节2.动手实验观察现象
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
请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe =
3+
Cu2+
+ 2Fe
2+
设计成原电池。你有哪些可行方案? 负极： Cu Cu – 2e- = Cu2+
备选题
［练习］下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
A
V H SO
2
B
Cu
V
H2SO4
C
X
H 2 SO 4
Fe Cu
D
V
NaCl溶液
4
Zn
Zn
Cu
Zn
Cu
E
V
F
Cu 2SO4
X
M
酒精
XNaCl溶液 X H SO
2
N
4
H2SO4
Cu
O
V
H 2S O 4
三．原电池正、负极的判断
B )
备选题
备选练习 2：某原电池的总反应的离子方程式为：
C 2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是（ ） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为 FeCl3 溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为 Fe(NO3)3 溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为 Fe2(SO4)3 溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为 CuSO4 溶液
3.复杂原电池电极方程式的书写
（1）方法点拨：写电极方程式的时候，要根据 “得电子显负电；失电子显正电”的原则，利 用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电 极方程式。 （2）一般先写出简单一极的反应式，再用总反应 式做差得出另一极的反应式。 （3）两极同时书写时注意使两极电子得失相等。
请写出右边原电池的电极方程式。
正极：总反应－负极反应
6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑
五、原电池的设计 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。 （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
[特别提醒]
判断电极时，不能简单地依据金属的活动性
顺序来判断，要看反应的具体情况。如：
(1)Al在强碱溶液中比Mg更易失电子，Al作负极、
Mg作正极。
(2)Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu更难失电子，
Cu作负极、Fe、Al作正极。
备选练习 1：某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，
该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( A.Mg B.Fe C.Al D.Cu