高二化学选修4第四章电化学基础第一节原电池课件
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ZnSO4
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？ 、盐桥起什么作用？ 2、确定该原电池的正、负极，判 、确定该原电池的正、负极， 断电子的流动路线及溶液中阴、 断电子的流动路线及溶液中阴、 阳离子移动趋势？ 阳离子移动趋势？ 3、分析原电池的构造，并写出原 、分析原电池的构造， 电池中的两个电极反应和电池反 应方程式。 应方程式。
思考: 思考 怎样改进原电池的装置， 怎样改进原电池的装置，才能获 得持续、稳定的电流呢？ 得持续、稳定的电流呢？
实验探究2 实验探究2
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（ 现象（即:无电子定向 移动） 移动）
第四章 电化学基础
第一节 原电池
复习与回顾
1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。 2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。 3、组成原电池的条件：
A Zn Cu Zn
A Zn Zn
A C
煤油 (x) A Zn H+ － SO42－ + H
H2SO4
H+ － SO42－ + H (x)
H2SO4
H+ － SO42－ + H (√) A Cu
H2SO4
木条 (x)
Zn
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ － + SO42－ H
H2SO4
(x)
组成原电池的条件： 1 、有两种活泼性不同的金属作电极 （或金属与能导电的非金属或化合物） 注意：燃料电池中两极可同选石墨或 铂 2 、有电解质溶液 3 、构成闭合的回路 4 、能自发进行的氧化还原反应
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
2+
原电池由两个半电池组成，中间有盐桥连接 原电池由两个半电池组成， 负极（锌片）： 氧化反应） 负极（锌片）： Zn －2e = Zn （氧化反应） 2+ 正极（铜片）： 还原反应） 正极（铜片）： Cu + 2e = Cu （还原反应） 电池总反应方程式： 电池总反应方程式：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
1.有两块金属(或非金属)导体作电极; 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 两个电极相连插入电解质溶液; 中并形成闭合电路。 3.中并形成闭合电路。 有可自发进行的氧化还原反应。 4.有可自发进行的氧化还原反应。
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 用还原性较强的物质(如 活泼金属)作负极 作负极， 电子；用氧化性较强的物质作正极， 外电路得到电子 得到电子。 电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。 2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极， 化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥 盐桥及 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 溶液中的阴、 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。 电流的闭合回路。
探究4：设计原电池
Zn(s)+Fe2+(aq)===Zn2+(aq) +Fe(s) (1)装置可采用烧杯和盐桥，画出装置图； (2)注明原电的正极和负极； (3)注明外电路中电子流向； (4)写出两个电极上的电极反应。
小结
把化学能直接转化为电能的装置。 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：
2.将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和NaOH溶 将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀 将镁片和铝片用导线相连 溶 液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。 液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。 原电池： ①Mg—Al—稀H2SO4原电池： 稀 负极（ ）：Mg-2e-=Mg2+（氧化反应） 氧化反应） 负极（Mg）： ）： 正极（ ）： ）：2H 还原反应） 正极（Al）： ++2e-=H2↑（还原反应） 电池反应： 电池反应：Mg+2H+=Mg2++H2↑ 原电池： ②Al—Mg—NaOH原电池： 原电池 负极（ ）： ）：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O（氧化反应） 负极（Al）： （氧化反应） 正极（ ）：6H 正极（Mg）： 2O+6e-=3H2↑+6OH-（还原反应） ）： （还原反应） 电池反应： 电池反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
盐桥的作用： 盐桥的作用： 向锌盐方向移动， 向铜盐方向移动， Zn盐 Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐 Cu盐溶液一直保持电中性 从而使电子不断从Zn 盐溶液一直保持电中性， 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 Cu极 导线的作用是传递电子，沟通外电路； 极流向Cu极。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。 而盐桥的作用则是沟通内电路。
Zn
A
Cu
ZnSO4 CuSO4
上述装置构成了原电池吗？为什么？ 上述装置构成了原电池吗？为什么？
实验探究3 实验探究3
盐桥中通常装有含琼胶 KCl饱和溶液 的KCl饱和溶液
(1)在实验探究2的装置中架上盐桥连通, (1)在实验探究2的装置中架上盐桥连通, 在实验探究 Zn 看有什么现象？ 看有什么现象？ 电流计指针偏转， 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 有电流通过电路， 是原电池装置; 是原电池装置 (2)然后取出盐桥，又将看到什么现象? (2)然后取出盐桥，又将看到什么现象 然后取出盐桥 电流计指针回到零点， 电流计指针回到零点， 说明无电流， 说明无电流， 未构成原电池。 未构成原电池。
1.某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能实现该 某原电池总反应式为： 某原电池总反应式为 反应的原电池是( B ) 反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn 、 Cu、Ag 、 Fe2(SO4)3 Cu、C 、 Fe(NO3)2 Fe、Zn 、 CuSO4 电解质溶液 FeCl3
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） （锌片）
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
（铜片） 正极： 铜片） 2H++2e-=H2↑
还原反应
稀H2SO4
总反应方程式： 总反应方程式： Zn+2H+=Zn2++H2↑
实验探究1 实验探究
请根据反应： 请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池， 设计一个原电池，并进行实验。 注意： 注意： (1)指出原电池的正负极及电子流向 指出原电池的正负极 指出原电池的正负极及电子流向; (2)写出原电池的两个电极反应式 写出原电池的两个电极反应式 写出原电池的两个电极反应式; (3)观察电流表指针及两极的变化 观察电流表指针 观察电流表指针及两极的变化.
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？ 、盐桥起什么作用？ 2、确定该原电池的正、负极，判 、确定该原电池的正、负极， 断电子的流动路线及溶液中阴、 断电子的流动路线及溶液中阴、 阳离子移动趋势？ 阳离子移动趋势？ 3、分析原电池的构造，并写出原 、分析原电池的构造， 电池中的两个电极反应和电池反 应方程式。 应方程式。
思考: 思考 怎样改进原电池的装置， 怎样改进原电池的装置，才能获 得持续、稳定的电流呢？ 得持续、稳定的电流呢？
实验探究2 实验探究2
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（ 现象（即:无电子定向 移动） 移动）
第四章 电化学基础
第一节 原电池
复习与回顾
1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。 2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。 3、组成原电池的条件：
A Zn Cu Zn
A Zn Zn
A C
煤油 (x) A Zn H+ － SO42－ + H
H2SO4
H+ － SO42－ + H (x)
H2SO4
H+ － SO42－ + H (√) A Cu
H2SO4
木条 (x)
Zn
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ － + SO42－ H
H2SO4
(x)
组成原电池的条件： 1 、有两种活泼性不同的金属作电极 （或金属与能导电的非金属或化合物） 注意：燃料电池中两极可同选石墨或 铂 2 、有电解质溶液 3 、构成闭合的回路 4 、能自发进行的氧化还原反应
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
2+
原电池由两个半电池组成，中间有盐桥连接 原电池由两个半电池组成， 负极（锌片）： 氧化反应） 负极（锌片）： Zn －2e = Zn （氧化反应） 2+ 正极（铜片）： 还原反应） 正极（铜片）： Cu + 2e = Cu （还原反应） 电池总反应方程式： 电池总反应方程式：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
1.有两块金属(或非金属)导体作电极; 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 两个电极相连插入电解质溶液; 中并形成闭合电路。 3.中并形成闭合电路。 有可自发进行的氧化还原反应。 4.有可自发进行的氧化还原反应。
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 用还原性较强的物质(如 活泼金属)作负极 作负极， 电子；用氧化性较强的物质作正极， 外电路得到电子 得到电子。 电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。 2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极， 化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥 盐桥及 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 溶液中的阴、 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。 电流的闭合回路。
探究4：设计原电池
Zn(s)+Fe2+(aq)===Zn2+(aq) +Fe(s) (1)装置可采用烧杯和盐桥，画出装置图； (2)注明原电的正极和负极； (3)注明外电路中电子流向； (4)写出两个电极上的电极反应。
小结
把化学能直接转化为电能的装置。 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：
2.将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和NaOH溶 将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀 将镁片和铝片用导线相连 溶 液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。 液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。 原电池： ①Mg—Al—稀H2SO4原电池： 稀 负极（ ）：Mg-2e-=Mg2+（氧化反应） 氧化反应） 负极（Mg）： ）： 正极（ ）： ）：2H 还原反应） 正极（Al）： ++2e-=H2↑（还原反应） 电池反应： 电池反应：Mg+2H+=Mg2++H2↑ 原电池： ②Al—Mg—NaOH原电池： 原电池 负极（ ）： ）：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O（氧化反应） 负极（Al）： （氧化反应） 正极（ ）：6H 正极（Mg）： 2O+6e-=3H2↑+6OH-（还原反应） ）： （还原反应） 电池反应： 电池反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
盐桥的作用： 盐桥的作用： 向锌盐方向移动， 向铜盐方向移动， Zn盐 Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐 Cu盐溶液一直保持电中性 从而使电子不断从Zn 盐溶液一直保持电中性， 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 Cu极 导线的作用是传递电子，沟通外电路； 极流向Cu极。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。 而盐桥的作用则是沟通内电路。
Zn
A
Cu
ZnSO4 CuSO4
上述装置构成了原电池吗？为什么？ 上述装置构成了原电池吗？为什么？
实验探究3 实验探究3
盐桥中通常装有含琼胶 KCl饱和溶液 的KCl饱和溶液
(1)在实验探究2的装置中架上盐桥连通, (1)在实验探究2的装置中架上盐桥连通, 在实验探究 Zn 看有什么现象？ 看有什么现象？ 电流计指针偏转， 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 有电流通过电路， 是原电池装置; 是原电池装置 (2)然后取出盐桥，又将看到什么现象? (2)然后取出盐桥，又将看到什么现象 然后取出盐桥 电流计指针回到零点， 电流计指针回到零点， 说明无电流， 说明无电流， 未构成原电池。 未构成原电池。
1.某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能实现该 某原电池总反应式为： 某原电池总反应式为 反应的原电池是( B ) 反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn 、 Cu、Ag 、 Fe2(SO4)3 Cu、C 、 Fe(NO3)2 Fe、Zn 、 CuSO4 电解质溶液 FeCl3
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） （锌片）
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
（铜片） 正极： 铜片） 2H++2e-=H2↑
还原反应
稀H2SO4
总反应方程式： 总反应方程式： Zn+2H+=Zn2++H2↑
实验探究1 实验探究
请根据反应： 请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池， 设计一个原电池，并进行实验。 注意： 注意： (1)指出原电池的正负极及电子流向 指出原电池的正负极 指出原电池的正负极及电子流向; (2)写出原电池的两个电极反应式 写出原电池的两个电极反应式 写出原电池的两个电极反应式; (3)观察电流表指针及两极的变化 观察电流表指针 观察电流表指针及两极的变化.