高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) （基礎(chǔ)探究+精要解讀+實(shí)驗(yàn)探究） 41 原電池課件 新人教版選修4.ppt

1 以銅鋅原電池為例 熟練掌握原電池的工作原理 2 能正確判斷原電池的正負(fù)極 3 熟練書(shū)寫(xiě)原電池的電極 電池反應(yīng)方程式 第一節(jié)原電池 1 電流是怎樣形成的 提示電子的定向移動(dòng)形成電流 2 什么是氧化還原反應(yīng) 提示有電子得失或共用電子對(duì)偏移的化學(xué)反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng) 表現(xiàn)為化合價(jià)的變化 篤學(xué)一原電池1 裝置如圖所示是裝置 是借助反應(yīng)將轉(zhuǎn)化為的裝置 zn是 cu是 外電路電子由通過(guò)導(dǎo)線流向 請(qǐng)分別寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式 負(fù)極 正極 總反應(yīng)方程式 原電池 氧化還原 化學(xué)能 電能 負(fù)極 正極 zn cu zn 2e zn2 cu2 2e cu zn cu2 zn2 cu 2 工作原理原電池原理是把進(jìn)行 還原劑在極上失去電子發(fā)生反應(yīng) 電子通過(guò)導(dǎo)線流向極 氧化劑在極上得到電子發(fā)生反應(yīng) 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi) 負(fù) 氧化 正 正 還原 1 設(shè)計(jì)原電池時(shí) 用的物質(zhì)作為負(fù)極 負(fù)極向外電路提供電子 用的物質(zhì)作為正極 正極從外電路得到電子 2 在原電池的內(nèi)部 兩極浸在中 并通過(guò)的定向運(yùn)動(dòng)而形成內(nèi)電路 3 放電時(shí) 負(fù)極上的電子通過(guò)導(dǎo)線流向 再通過(guò)溶液中離子形成的構(gòu)成回路 還原性較強(qiáng) 氧化性較強(qiáng) 電解質(zhì)溶液 正負(fù)離子 正極 內(nèi)電路 篤學(xué)二原電池的設(shè)計(jì) 慎思1 鹽橋內(nèi)盛放的是什么物質(zhì) 其作用是什么 提示鹽橋內(nèi)通常裝有含有瓊膠的kcl飽和溶液 離子在鹽橋中能定向移動(dòng) 通過(guò)鹽橋?qū)蓚€(gè)隔離的電解質(zhì)溶液連接起來(lái) 可使電流持續(xù)傳導(dǎo) 使用鹽橋?qū)蓚€(gè)半電池完全隔開(kāi) 使副反應(yīng)減至最小程度 可以獲得單純的電極反應(yīng) 便于分析放電過(guò)程 有利于最大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 慎思2 原電池形成的條件是什么 提示 兩個(gè)活潑性不同的電極 其中一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)較活潑 另一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)較不活潑 二者直接或間接地連在一起 插入電解質(zhì)溶液中 電解質(zhì)溶液 形成閉合回路 能自發(fā)地發(fā)生放出能量的氧化還原反應(yīng) 慎思3 在原電池內(nèi)部 電解質(zhì)溶液中的陰陽(yáng)離子是如何移動(dòng)的 提示陰離子移向負(fù)極 陽(yáng)離子移向正極 naoh aq 答案c 1 原電池的電極類(lèi)型不僅跟電極材料有關(guān) 還與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān) 如鎂 鋁電極在稀硫酸中構(gòu)成原電池 鎂為負(fù)極 鋁為正極 但若以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液 則鋁為負(fù)極 鎂為正極 2 原電池中并非只有負(fù)極電極材料參與化學(xué)反應(yīng) 有的兩極都參與化學(xué)反應(yīng) 如可充電電池 有的兩電極材料都不參與化學(xué)反應(yīng) 如氫氧燃料電池 體驗(yàn)1 在下圖所示裝置中 觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) m棒變粗 n棒變細(xì) 由此判斷下表中所列m n p物質(zhì) 其中可以成立的是 解析本題通過(guò)電極變化來(lái)確定電極 n棒變細(xì) 即n極上發(fā)生氧化反應(yīng) n棒金屬較活潑 排除a d 由m棒變粗 可知b不正確 答案c 1 加快氧化還原反應(yīng)的速率例如 在鋅與稀h2so4反應(yīng)時(shí)加入少量cuso4溶液能使產(chǎn)生h2的速率加快 2 比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱例如 有兩種金屬a和b 用導(dǎo)線連接后插入到稀h2so4中 觀察到a極溶解 b極上有氣泡產(chǎn)生 根據(jù)電極現(xiàn)象判斷出a是負(fù)極 b是正極 由原電池原理可知 金屬活動(dòng)性a b 3 設(shè)計(jì)化學(xué)電池例如 以2fecl3 cu 2fecl2 cucl2為依據(jù) 設(shè)計(jì)一個(gè)原電池 1 將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng) 分別作原電池的負(fù)極和正極電極反應(yīng)式 負(fù)極 cu 2e cu2 正極 2fe3 2e 2fe2 2 確定電極材料若發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì) 可用該金屬直接做負(fù)極 若為氣體 如h2 或溶液中的還原性離子 可用惰性電極 如pt 碳棒 做負(fù)極 發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料必須比負(fù)極材料活潑性差 本例中可用銅棒做負(fù)極 用鉑絲或碳棒做正極 3 確定電解質(zhì)溶液一般選用反應(yīng)物中的電解質(zhì)溶液即可 如本例中可用fecl3溶液做電解質(zhì)溶液 4 構(gòu)成閉合回路 4 尋求和制造干電池和蓄電池等化學(xué)能源5 用于金屬的防護(hù) 例2 依據(jù)氧化還原反應(yīng) 2ag aq cu s cu2 aq 2ag s 設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的原電池 1 在下邊方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖 并指出正極為 電極反應(yīng)式為 負(fù)極為 電極反應(yīng)式為 2 該反應(yīng)還可設(shè)計(jì)成能量轉(zhuǎn)化效率更高的原電池裝置 如圖所示 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 電極x的材料是 y的材料是 電解質(zhì)溶液z是 鹽橋的作用是 外電路中的電子是從 電極流向 電極 解析本題考查原電池的原理和設(shè)計(jì) 解題時(shí)應(yīng)明確設(shè)計(jì)思路 理解帶鹽橋的原電池的組成原理 根據(jù)已知的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池的思路是 首先將已知的反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng) 即氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) cu 2e cu2 2ag 2e 2ag 然后結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn) 分析可知 該電池的負(fù)極應(yīng)該用cu作材料 正極要保證ag 得到負(fù)極失去的電子 電解質(zhì)溶液只能用含ag 的電解質(zhì)溶液 如agno3溶液 而正極材料的活潑性比cu弱 在帶鹽橋的原電池組成半電池時(shí) 注意電極材料與溶液中的離子一般要相對(duì)應(yīng) 如cu2 cu或ag ag 1 實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖 pt 合理即可 2ag 2e 2agcucu 2e cu2 2 cuagagno3 將兩個(gè)隔離的電解質(zhì)溶液連接起來(lái) 可使電流持續(xù)傳導(dǎo) cuag 答案 1 例析原電池的設(shè)計(jì)過(guò)程 2 設(shè)計(jì)原電池時(shí) 若氧化還原方程式中無(wú)明確的電解質(zhì)溶液 可用水做電解質(zhì) 但為了增強(qiáng)其導(dǎo)電性 通常加入強(qiáng)堿或一般的強(qiáng)酸 如燃料電池 水中一般要加入koh或h2so4 若給出的是離子方程式 則電解質(zhì)溶液是含氧化性離子的酸或可溶性鹽 此時(shí)電解質(zhì)可能不唯一 體驗(yàn)2 一個(gè)原電池反應(yīng)的離子方程式是zn cu2 zn2 cu 該原電池的正確組成是 解析本題考查原電池的組成 活潑金屬為負(fù)極 且能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 答案c 實(shí)驗(yàn)探究十五原電池原理的應(yīng)用 判斷金屬活潑性 案例 某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證fe cu的金屬活動(dòng)性 他們提出了以下兩種方案 請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 方案 有人提出將大小相等的鐵片和銅片 分別同時(shí)放入稀硫酸 或稀鹽酸 中 觀察產(chǎn)生氣泡的快慢 據(jù)此確定它們的活動(dòng)性 該原理的離子方程式為 方案 有人利用fe cu作電極設(shè)計(jì)成原電池 以確定它們的活動(dòng)性 試畫(huà)出原電池裝置圖 標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液 并寫(xiě)出電極反應(yīng)式 正極反應(yīng)式 負(fù)極反應(yīng)式 方案 結(jié)合