4.1原電池課件上學期高二化學人教版選擇性必修1

第四章化學反應與電能第一節(jié)原電池第1課時原電池的工作原理【單液原電池音樂卡片實驗】為什么單液原電池電流衰減【數(shù)字實驗探究單液原電池】【數(shù)字實驗探究單液原電池】溫度電流17.3℃0.126A25℃0.026A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++Cu電流衰減的原因：鋅與硫酸銅溶液直接接觸反應硫酸銅CuZnAZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？改進電解質(zhì)溶液A提出問題：1、兩個燒杯中分別盛放什么試劑？2、如何構(gòu)成閉合回路？Zn+Cu2+=Zn2++Cu負極的電解質(zhì)溶液一般與電極材料具有相同的陽離子。正極電解質(zhì)溶液看總反應，提供相應陽離子。雙液原電池CuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A鹽橋：通常是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液。鹽橋中的K＋、Cl－是可以自由移動，瓊膠的固定作用可以防止KCl溶液直接流出來?！倦p液原電池音樂卡片實驗】分析：改進后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？鹽橋在此的作用是什么？雙液原電池原理分析鹽橋Zn片（負極）Cu片（正極）電流表ZnSO4CuSO4e－e－e－e－Zn2＋Cu2＋Cl－K＋Zn－2e－＝Zn2＋Cu2＋＋2e－＝Cu鹽橋的作用：（1）使整個裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。(離子通路）（2）平衡電荷。（離子庫，可以源源不斷的供給需要的離子）建立模型Ae－e－－＋發(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應負極正極離子導體陽離子遷移方向陰離子遷移方向鹽橋雙液原電池優(yōu)點：電流穩(wěn)定不足：電流小改進?增大電流呢？短鹽橋的長度，增大鹽橋的橫截面積能否用一張紙或者一個膜來代替鹽橋呢？CuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A雙液原電池ZnSO4CuSO4KCl溶液ZnCu風扇隔膜型原電池1、陽離子交換膜：

只允許陽離子通過CuSO4溶液ZnCuZnSO4溶液A高中常見的三種離子交換膜：3、質(zhì)子交換膜：

只允許H＋通過2、陰離子交換膜：

只允許陰離子通過陽離子交換膜Cu2＋＋2e－＝CuZn－2e－＝Zn2＋【電極材料的選擇】電池的電極必須導電。負極一般是活潑的金屬材料，能夠與電解質(zhì)溶液反應，容易失去電子。正極一般選用活潑性比負極差的金屬材料或石墨等惰性電極?！倦娊赓|(zhì)溶液的選擇】電解質(zhì)溶液是為正極提供放電的物質(zhì)，因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應。若是兩個半反應分別在兩個燒杯中進行，則負極燒杯中的電解質(zhì)溶液一般與電極材料具有相同的陽離子。正極電解質(zhì)溶液看總反應，提供相應陽離子。例如：在鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鋅極應置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正極材料置于稀硫酸中，稀硫酸還可以換成鹽酸。再如：在鋅、銅和硫酸銅構(gòu)成的原電池中，鋅極應置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正極材料置于硫酸銅溶液中。試一試練習1：依據(jù)氧化還原反應：2Ag++Cu=Cu2++2Ag設計的原電池如右圖所示。請回答下列問題：（1）電極X的材料是___；電解質(zhì)溶液Y是

；（2）銀電極為電池的

極，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。鹽橋XY溶液ACuSO4溶液電流計Ag銅AgNO3溶液正Cu-2e-=Cu2+2Ag++2e-=2AgCuAg練習2：一個完整的氧化還原反應可以拆分，寫成兩個“半反應”式，一個是“氧化反應”式，一個是“還原反應”式。如氧化還原反應：2FeCl3+Cu=2FeCl2

+CuCl2，（1）可以寫成：氧化反應：_____________還原反應：_____________（2）請將此反應設計成帶鹽橋的原電池，

畫出裝置圖鹽橋CuFeCl3溶液ACuCl2溶液電流計CCu－2e－＝Cu2+2Fe3++2e－＝2Fe2+試一試練習3：鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是（）C