選修4原電池公開課課件

選修4第四章電化學基礎第一節(jié)原電池曹曉妹1.活潑性不同的兩電極2.兩電極都接觸電解質溶液3.兩極和電解質溶液形成閉合回路4.自發(fā)的氧化還原反應原電池的構成條件:實驗探究：原電池的形成條件儀器：兩個鋅電極，一個銅電極電流表導線試劑：硫酸銅硫酸鋅乙醇請根據(jù)反應：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設計一個原電池正極負極裝置圖電解質溶液電極材料電極反應思考與交流氧化反應還原反應(–)(＋)Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu

硫酸銅溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2++CuCu原電池的工作原理

鋅片失去電子，銅離子得到電子，兩極之間溶液離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動，構成閉合回路，使兩個電極反應不斷進行，發(fā)生有序的電子轉移過程，產(chǎn)生電流。1.此原電池不能獲得穩(wěn)定電流的根本原因是什么？2.怎么避免這一“隱患”的發(fā)生？原因分析實驗探究一1.鋅與硫酸銅直接接觸反應，生成銅，銅在鋅表面析出后，與CuSO4溶液一起形成了原電池，產(chǎn)生的電流并沒有經(jīng)過電流表，所以電流表讀數(shù)減小，當鋅的表面完全覆蓋一層銅時，就形成不了原電池，電流為零。2將鋅與硫酸銅溶液分開交流研討：1、在鹽橋插入之前，檢流計指針是否發(fā)生偏轉？2、在鹽橋插入之后，檢流計指針是否發(fā)生偏轉？3、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應？半電池：包括電極材料和電解質溶液，兩個隔離的半電池通過鹽橋連接起來。實驗探究二請通過實驗器材設置帶鹽橋的鋅銅硫酸銅原電池鋅半電池銅半電池電極反應：負極：正極：總反應：

Cu2++2e-=CuZn－2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu鋅銅原電池（鹽橋）ZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液鹽橋問題解決

SO42－Zn2+e－e－SO42－Cu2+K+鹽橋工作示意圖CuZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－1、勾通內電路，避免電極材料與電解質溶液的直接接觸2.平衡電荷，使溶液呈電中性請思考如何檢驗Cl-的移動？討論歸納得出結論兩種原電池有何相同點和不同點？相同點：都利用了氧化還原反應原理，都有導電性不同的兩個電極;都能產(chǎn)生電流；外電路均是電子的定向移動，內電路均是離子的定向移動。不同點：1兩個半反應在同一區(qū)域進行,電流不穩(wěn)定.2兩個半反應在不同區(qū)域進行,中間用鹽橋連接,電流持續(xù)、穩(wěn)定.

優(yōu)點：1.有效避免了電極材料與電解質溶液的直接反應，增加了原電池的使用壽命2.能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流，提高了原電池的使用效率使用了鹽橋的原電池有什么優(yōu)點？知識遞進優(yōu)點：1.有效避免了電極材料與電解質溶液的直接反應，增加了原電池的使用壽命。2.能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流，提高了原電池的使用效率使用了鹽橋的原電池有什么優(yōu)點？是否所有的原電池中都要使用鹽橋裝置，避免電解質溶液與電極材料的接觸？有沒有一種電池，電極材料不與電解質溶液反應呢？請思考？？燃料電池介紹燃料電池是使氧化劑和還原劑反應直接產(chǎn)生電流的一種原電池，它與其它電池不同，它不是把氧化劑和還原劑全部貯存在電池內，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時把電極反應產(chǎn)物不斷排出電池。燃料電池的正極和負極都用多孔碳或多孔鉑等制成，從負極連續(xù)通入可燃性氣體，從正極連續(xù)通入氧氣或空氣，電解液可以用酸、堿、或中性溶液把兩個電極隔開。燃料電池的最終產(chǎn)物和燃燒時的產(chǎn)物相同。如根據(jù)以下兩個反應設計的原電池如下表所示：原理負極正極電解質溶液電極反應2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2CuC(Fe3＋)FeCl3負極：Cu－2e－===Cu2＋正極：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Pt(H2)Pt(O2)KOH負極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－H2CCuFeCl3CuSO41依據(jù)氧化還原反應：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如圖所示，請回答下列問題：（1）電極X的材料是

；電解質溶液Y是

；（2）銀電極為電池的

極，發(fā)生的電極反應為

X電極上發(fā)生的電極反應為

；（3）外電路中的電子是從

電極流向

電極。CuAgNO3正XAgCu–2e-=Cu2+2Ag++2e-=2Ag練習反饋

有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是 ()。①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole－②負極上CH4失去電子，電極反應式：③負極上是O2獲得電子，電極反應式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－④電池放電后，溶液pH不斷升高A．①②B．①③C．①④D．③④【練習2】?A

一種新型熔融鹽燃料電池具有高發(fā)電效率?，F(xiàn)用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質，一極通CO氣體，另一極通O2和CO2混合氣體，其總反應為：2CO＋O2===2CO2。則下列說法中正確的是()。A．通CO的一極是電池的正極B．負極發(fā)生的電極反應是：O2＋2CO2＋4e－===2CO32-C．負極發(fā)生的電極反應是：CO＋2CO32--2e-=2CO2D．正極發(fā)生氧化反應【練習3】?C4:控制適合的條件，KI溶液過量，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2