高中化學 第四章第一節(jié)原電池課件 新人教版選修4

1、返回返回返回返回返回 (1) (1)在氧化還原反應(yīng)中：在氧化還原反應(yīng)中： 氧化劑氧化劑 電子電子元素化合價元素化合價 被被 發(fā)生發(fā)生 反應(yīng)。反應(yīng)。 還原劑還原劑 電子電子元素化合價元素化合價 被被發(fā)生發(fā)生 反應(yīng)。反應(yīng)。 氧化劑、還原劑之間轉(zhuǎn)移電子數(shù)目氧化劑、還原劑之間轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等相等。 (2) (2)原電池是將原電池是將 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 的裝置，原電的裝置，原電池內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)屬于池內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)屬于 。得到得到降低降低還原還原還原還原失去失去升高升高氧化氧化氧化氧化化學能化學能電能電能氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)返回 (3)通過必修通過必修2課程的學習，我們課程的學習，我們知道在右圖裝置中：知道在

2、右圖裝置中： 鋅片是鋅片是 極，電極反應(yīng)式是極，電極反應(yīng)式是 銅片是銅片是 極，極，電極反應(yīng)式是電極反應(yīng)式是 。 總反應(yīng)方程式是總反應(yīng)方程式是 。 外電路中電子由外電路中電子由 片流向片流向 片。片。負負Zn2e=Zn2；正正2H2e=H2Zn2H=Zn2H2鋅鋅銅銅返回返回 一、原電池的工作原理一、原電池的工作原理 1 1構(gòu)成條件構(gòu)成條件 (1) (1)具有兩個具有兩個 不同的電極。不同的電極。 (2) (2)合適的合適的 溶液。溶液。 (3) (3)形成形成 回路回路( (外電路用導線相連或互相接觸并將外電路用導線相連或互相接觸并將兩電極插入電解質(zhì)溶液中兩電極插入電解質(zhì)溶液中) )。 (4

3、) (4)能自發(fā)地發(fā)生能自發(fā)地發(fā)生 反應(yīng)。反應(yīng)。活潑性活潑性電解質(zhì)電解質(zhì)閉合閉合氧化還原氧化還原返回2 2裝置圖裝置圖( (以以ZnZnCuCu原電池為例原電池為例) )返回3 3工作原理工作原理電極電極Zn電極電極Cu電極電極電極名稱電極名稱 得失電子得失電子失電子失電子得電子得電子電子流向電子流向 反應(yīng)類型反應(yīng)類型 反應(yīng)反應(yīng) 反應(yīng)反應(yīng)電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 總反應(yīng)式總反應(yīng)式 負極負極流出流出氧化氧化正極正極流入流入還原還原Zn2e=Zn2Cu22e=CuZnCu2=Zn2Cu返回還原性還原性氧化性氧化性電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液定向運動定向運動返回3閉合回路閉合回路返回返回1判斷正誤判斷正誤(正確

4、打正確打“”號，錯誤打號，錯誤打“”號號)。(1)原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置。原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置。()(2)原電池正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負極發(fā)生還原反應(yīng)。原電池正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負極發(fā)生還原反應(yīng)。 ()(3)不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，通過原電池裝置可不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，通過原電池裝置可以實現(xiàn)。以實現(xiàn)。 ()返回(4)碳棒不能用來作原電池的電極。碳棒不能用來作原電池的電極。 ()(5)反應(yīng)反應(yīng)Cu2Ag=2AgCu2能以原電池的形能以原電池的形式來實現(xiàn)。式來實現(xiàn)。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)返回2原電池中的鹽橋有何作用？原電池中的鹽橋有何作用？

5、答案：答案：鹽橋有兩個作用：鹽橋有兩個作用：(1)將兩個半電池連接構(gòu)成閉合回路將兩個半電池連接構(gòu)成閉合回路(2)保持鹽橋兩邊電解質(zhì)溶液呈電中性保持鹽橋兩邊電解質(zhì)溶液呈電中性返回3下圖中能組成原電池產(chǎn)生電流的是下圖中能組成原電池產(chǎn)生電流的是()返回分析：分析：A、D兩項中電極與電解質(zhì)溶液之間不發(fā)生反兩項中電極與電解質(zhì)溶液之間不發(fā)生反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池。應(yīng)，不能構(gòu)成原電池。B項符合原電池的三個構(gòu)成條項符合原電池的三個構(gòu)成條件，且件，且Zn能與能與H2SO4溶液反應(yīng)，兩電極發(fā)生的反應(yīng)分溶液反應(yīng)，兩電極發(fā)生的反應(yīng)分別是別是Zn2e=Zn2，2H2e=H2。C、D項項中酒精不是電解質(zhì)，故不是原電池。中酒

6、精不是電解質(zhì)，故不是原電池。答案：答案：B返回4下列四位同學的說法正確的是下列四位同學的說法正確的是()返回分析：分析：在原電池中，較活潑的金屬作負極，失去在原電池中，較活潑的金屬作負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負極流出經(jīng)導線流向電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負極流出經(jīng)導線流向正極，內(nèi)電路中，陽離子向正極移動，陰離子向正極，內(nèi)電路中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故只有負極移動，故只有A說法正確。說法正確。答案：答案：A返回5根據(jù)下式設(shè)計一個原電池：根據(jù)下式設(shè)計一個原電池：Cu2Ag=Cu22Ag(1)裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出原電池的裝置簡圖。裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出原電池的裝置簡圖。

7、注明原電池的正極、負極和外電路中電子的流向。注明原電池的正極、負極和外電路中電子的流向。(2)寫出兩個電極上的電極反應(yīng)。寫出兩個電極上的電極反應(yīng)。返回分析：分析：首先將反應(yīng)拆成兩個半反應(yīng)：首先將反應(yīng)拆成兩個半反應(yīng)：Cu2e=Cu2，2Ag2e=2Ag，然后結(jié)合原電池，然后結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點分析可知，該電池的負極應(yīng)該用的電極反應(yīng)特點分析可知，該電池的負極應(yīng)該用Cu作材料，正極材料為作材料，正極材料為Ag。原電池由兩個半電池。原電池由兩個半電池組成，銅和銅鹽溶液組成銅半電池，銀和銀鹽溶組成，銅和銅鹽溶液組成銅半電池，銀和銀鹽溶液組成銀半電池，中間通過鹽橋連接起來。液組成銀半電池，中間通過鹽橋

8、連接起來。返回答案：答案：(1)(2)負極：負極：Cu2e=Cu2，正極：正極：2Ag2e=2Ag返回返回返回1 1工作原理示意圖工作原理示意圖返回2 2原電池電極的判斷原電池電極的判斷返回 例例1(2012徐州高二檢測徐州高二檢測)下圖是下圖是Zn和和Cu形成形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片上記錄如下：在卡片上，描述合理的是上記錄如下：在卡片上，描述合理的是 ()返回ABC D返回答案答案B返回 原電池的電極類型不僅跟電極材料有關(guān)，還與原電池的電極類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)。如鎂電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān)。如鎂鋁

9、電極在稀硫酸中鋁電極在稀硫酸中構(gòu)成原電池，鎂為負極，鋁為正極，但若以氫氧化構(gòu)成原電池，鎂為負極，鋁為正極，但若以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液，則鋁為負極，鎂為正極。鈉溶液為電解質(zhì)溶液，則鋁為負極，鎂為正極。返回返回 1加快氧化還原反應(yīng)的速率加快氧化還原反應(yīng)的速率 例如：在鋅與稀硫酸反應(yīng)時加入少量例如：在鋅與稀硫酸反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液，溶液，能使產(chǎn)生能使產(chǎn)生H2的速率加快。的速率加快。 2比較金屬活動性強弱比較金屬活動性強弱返回 3用于金屬的保護用于金屬的保護 如要保護一個鐵閘?？捎脤Ь€將其與一鋅塊相如要保護一個鐵閘。可用導線將其與一鋅塊相連，使鋅作原電池的負極，鐵閘作正極。連，使鋅作原電池

10、的負極，鐵閘作正極。返回 4設(shè)計化學電池設(shè)計化學電池 例如：以例如：以2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2為依據(jù)，設(shè)為依據(jù)，設(shè)計一個原電池。計一個原電池。 (1)將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，分別作原電池的負極和正極的電極反應(yīng)式。反應(yīng)，分別作原電池的負極和正極的電極反應(yīng)式。 負極：負極：Cu2e=Cu2， 正極：正極：2Fe32e=2Fe2。返回 (2)確定電極材料：確定電極材料： 如發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì)，可用該金屬直如發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì)，可用該金屬直接作負極；如為氣體接作負極；如為氣體(如如H2)或溶液中的還原

11、性離子，可或溶液中的還原性離子，可用惰性電極用惰性電極(如如Pt、碳棒、碳棒)作負極。作負極。 發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料一般不如負極材料活潑。發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料一般不如負極材料活潑。 本例中可用銅棒作負極，用鉑絲或碳棒作正極。本例中可用銅棒作負極，用鉑絲或碳棒作正極。返回 (3)確定電解質(zhì)溶液：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。如本例中一般選用反應(yīng)物中的電解質(zhì)溶液即可。如本例中可用可用FeCl3溶液作電解液。溶液作電解液。 (4)構(gòu)成閉合回路：將電極用導線連接，使之構(gòu)成構(gòu)成閉合回路：將電極用導線連接，使之構(gòu)成閉合回路。閉合回路。返回 例例2(2012金華十校期末考試金華十校

12、期末考試)控制適合的條件，控制適合的條件，KI溶液過量，將反應(yīng)溶液過量，將反應(yīng)2Fe32I 2Fe2I2設(shè)計設(shè)計成如下圖所示的原電池。下列判斷正確的是成如下圖所示的原電池。下列判斷正確的是 ()返回A反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時，乙中石墨電極的反應(yīng)式：反應(yīng)開始時，乙中石墨電極的反應(yīng)式：I22e=2IC電流計讀數(shù)為零時，在甲中加入電流計讀數(shù)為零時，在甲中加入KSCN溶液，出現(xiàn)血紅色溶液，出現(xiàn)血紅色D電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)處在停止狀態(tài)電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)處在停止狀態(tài)返回 解析解析本題考查原電池原理及化學平衡，難度較大，本題考查原電

13、池原理及化學平衡，難度較大，根據(jù)所給原電池的反應(yīng)原理可知，根據(jù)所給原電池的反應(yīng)原理可知，F(xiàn)e3在正極發(fā)生還原在正極發(fā)生還原反應(yīng)，甲池中存在反應(yīng)，甲池中存在Fe3，故，故A錯誤；乙池為負極，失電錯誤；乙池為負極，失電子的物質(zhì)是子的物質(zhì)是I，B錯誤；此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，電流計的讀錯誤；此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，電流計的讀數(shù)為零時說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，但數(shù)為零時說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，但c(Fe3)0，故，故C正正確，確，D項錯誤。項錯誤。 答案答案C返回 設(shè)計原電池有以下三個關(guān)鍵點：設(shè)計原電池有以下三個關(guān)鍵點： (1)電解質(zhì)溶液：一般能與負極反應(yīng)或者溶解在溶電解質(zhì)溶液：一般能與負極反應(yīng)或者溶解在溶液中的物質(zhì)液

14、中的物質(zhì)(如如O2)與負極反應(yīng)。與負極反應(yīng)。 (2)電極材料：一般較活潑的金屬作負極，較不活電極材料：一般較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O。潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O。 (3)若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進行，則負若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進行，則負極中的電解質(zhì)溶液應(yīng)有與電極材料相同的陽離子。極中的電解質(zhì)溶液應(yīng)有與電極材料相同的陽離子。返回返回點擊下圖進入點擊下圖進入“課課堂堂1010分鐘練習分鐘練習”返回返回 (1)原電池反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)在理原電池反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池。論上可以設(shè)計成原電池。 (2)原電池中，負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電原電池中，負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正、負極得失電子數(shù)目相等。子發(fā)生還原反應(yīng)，正、負極得失電子數(shù)目