化学高中人教版选修四4.1原电池4

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名称 化学高中人教版选修四4.1原电池4
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-08-31 23:52:02

文档简介

(共41张PPT)
氯碱工业
电解铝
电镀锌
1、电化学:
2、从反应产物与电流的关系分类:
阅读教材P70 内容 回答下列两个问题
研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学
①产生电流的反应
②借助电流而发生的反应
阅读回答
1、电化学:
2、从反应产物与电流的关系分类:
阅读教材P70 回答下列两个问题
研究化学能与电能相互转换的装置、过程和 的科学
①产生电流的反应
②借助电流而发生的反应
效率
阅读回答
如右图连好装置,观察现象,并做好记录。
现象
锌片
铜片
贺卡扬声器
逐渐溶解 也有红色物质析出
有红色物质析出
实验探究一
CuSO4 溶液
扬声器
有声音且越来越弱
原 电 池 工作原 理
氧化反应
还原反应
①一般有活性不同的两电极
②有电解质溶液
③有闭合回路
④能自发的进行氧化还原反应
(–)
(+)
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e- =Cu
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
硫酸铜溶液
Zn
Cu
e-
阴离子
阳离子
A
氧化还原反应
现象再分析
现象
锌片 逐渐溶解 也有红色物质析出
铜片 有红色物质析出
贺卡扬声器 有声音且越来越弱

锌也会和CuSO4 反应
不使用时,该原电池能否长期保存?

CuSO4 溶液
扬声器
存在缺陷!
如何避免锌与CuSO4 溶液反应?
思考与交流
应把锌与CuSO4 溶液分开
把锌放在另一个烧杯中
CuSO4 溶液
扬声器
Cu
Zn
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn2+
SO42-
扬声器
烧杯中加什么溶液?
思考与交流
不与锌反应的溶液,一般加金属对应的盐溶液。
贺卡扬声器会有声音吗?
实验探究二
为什么?
内电路中离子无法定向移动而破坏了溶液的电中性,所以没有电流。
SO42-
Zn2+
Cu
Zn
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn2+
SO42-
扬声器
实验探究三
什么物质能作为离子通道,让Zn2+、SO42-沿着它移动呢 ?
均能使贺卡扬声器发声,但声音微弱。

说明电流太小,单位时间内转移的电荷太少
利用现有的滤纸、棉线等做探究实验三。
现象:
Cu
Zn
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn2+
SO42-
实验探究四
那如何改进以增强电流呢?
做实验探究四
现象:
贺卡扬声器持续发出响亮优美动听的乐曲
盐桥:饱和KCl溶液
扬声器
   
SO42-
Zn2+
e-
e-
SO42-
Cu2+
K+
盐桥工作示意图
Cu
Zn
K+
Cl-
K+
Cl-
K+
Cl-
K+
Cl-
K+
Cl-
Cl-
K+
K+
Cl-
K+
K+
K+
Cl-
Cl-
K+
Cl-
Cl-
Cl-
连通电路
使溶液呈电中性
ZnSO4
CuSO4
锌半电池
铜半电池
电极反应:
负极: ;
正极: ;
总反应:
__________________
Cu2++2e- =Cu
Zn-2e- =Zn2+
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
铜锌原电池(盐桥)
ZnSO4溶液
Cu
Zn
CuSO4溶液
盐桥
1. 比较下列两个原电池输出电流的大小(电解质浓度相同)
结论一:物质的氧化性越强,原电池输出电能的能力越强。
探究实验五
原电池输出电能的能力
CuSO4
H2SO4
结论二:物质的还原性越强,原电池输出电能的能力越强。
合作探究
原电池输出电能的能力
2. 比较下列三个原电池输出电流的大小
CuSO4
CuSO4
Al
CuSO4
Fe
结论一:物质的氧化性越强,原电池输出电能的能力越强。
原电池输出电能的能力
结论二:物质的还原性越强,原电池输出电能的能力越强。
原电池输出电能的能力:取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。
原电池设 计
请利用:CuSO4 + Fe = Fe SO4 + Cu
的反应原理,设计一个带盐桥的原电池装置,对贺卡扬声器供电,体会创造的快乐。
学以致用
方法归纳
Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu
0
+2
+2
0
1.标化合价
还原剂
氧化剂
电解质溶液
2.找两电极
电解质溶液
FeSO4溶液
负极
Fe
CuSO4溶液
设计带盐桥的原电池
3. 构成闭合回路(用盐桥)
Cu
1.盐桥的作用:
2.原电池输出电能的能力:取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力
形成闭合回路
使溶液保持电中性
3.设计原电池
发现问题
温故知新
实验探究
知识应用
解决问题
思路总结
规律提升
1.Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电
池中:①Cu作 极, ②Fe作 极
电极反应式是:负极
正极
总反应式是


Fe-2e-=Fe2+
2H++2e-=H2↑
Fe + 2H+ = Fe2+ +H2↑
练习—巩固
Exercise strength
练习—巩固
Exercise strength
2、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( )
A.a > b > c > d B.a > c > d > b
C.c > a > b .> d D.b > d > c > a
B
3.(07海南)依据氧化还原反应:
2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)
设计的原电池如图所示。
⑴电极X的材料是 ;
电解质溶液Y是 ;
⑵银电极为电池的 极,发生的电极反应为 ;
X电极上发生的电极
反应为 ;
⑶外电路中的电子
是从 电极
流向 电极。
Cu
AgNO3溶液

2Ag+ +2 e- = 2Ag
Cu - 2e- = Cu2+


作业
1.复习本节课所学的知识
2.结合原电池原理,预习化学电源
敬请各位老师多多指教!
练习1:
利用下列氧化还原反应设计原电池,写出电极反应式。并画出装置图(盐桥)
Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2
化合价降低得2e-
Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
化合价升高失2e-
Cu
C
CuCl2
FeCl3
装置图:
(Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2)
下列装置能否构成原电池?
Fe
Fe
NaCl
A
B
Zn
Cu
CuSO4
C
CuSO4
CuSO4
Zn
Cu
D
CuSO4
CuSO4
Zn
Cu
CuSO4
Cu
Zn
CuSO4
E
ZnSO4
Cu
Zn
CuSO4
F
氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
铜锌原电池
电解质溶液CuSO4溶液
失e,沿导线传递,有电流产生
还原反应
Cu2++2e- =Cu
阴离子
阳离子
负极
正极
阳离子
原 电 池 原 理
外电路
内电路
现象分析
现象
锌片 逐渐溶解 也有红色物质析出
铜片 有红色物质析出
贺卡扬声器 有声音且越来越弱
4. 根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池:
Zn (s)+ Fe 2+ (aq) =Zn2+ (aq) + Fe(s)
(1)装置采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置图
(2)注明原电池的正极和负极
(3)注明外电路中电子的流向
(4)写出两电极上的电极反应
Zn -2e- =Zn2+
负极:
正极:
Fe 2+ + 2e- = Fe
1
FeSO4
Fe

e-
Cu
Zn
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
烧杯中加什么溶液?
思考与交流
不与锌反应的溶液,一般加金属对应的盐溶液。
贺卡扬声器会有声音吗?
实验探究二
为什么?
没有形成闭合回路
扬声器
Cu
Zn
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
扬声器
实验探究三
如何让它形成闭合回路?
利用手头的滤纸、棉线、布条等探究。
现象:
均能使贺卡扬声器发声,但声音微弱。

说明电流太小
棉线
Cu
Zn
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
A
实验探究四
提示:要是有一份充满了离子的溶液,能和两个烧杯连通,则就能同时向两边补充阴阳离子。
那如何增强电流?
做实验探究四
现象:
贺卡扬声器发出响亮优美动听的乐曲
盐桥