2023化学苏教版选择性必修一 1.2.1 原电池的工作原理（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 2023化学苏教版选择性必修一 1.2.1 原电池的工作原理（共19张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 38.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-22 20:55:38 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
第1课时 原电池的工作原理
专题1 化学反应与能量变化
第二单元 化学能与电能的转化
温故知新
1．原电池构成的条件
(2)活动性不同的两导体作电极：
①活动性不同的金属或非金属导体（如石墨）
②两相同的导体（如Pt黑）但吸附有不同的物质导致其活动性不同
(3)有电解质溶液
(4)形成闭合回路
(1)有能自发进行的氧化还原反应
失e-，沿导线流向正极
负极
正极
氧化反应
还原反应
阴离子
阳离子
2．原电池工作原理
电解质溶液
书写该原电池的电极反应式：
Zn－2e-=== Zn2+
Cu2+ + 2e- === Cu
负极
正极
Zn+ Cu2+ === Zn2++ Cu
电池总反应
3．原电池电极反应式的书写
该原电池在工作中有何缺点？
稀H2SO4
Cu
Zn
交流讨论
如何改进缺点？
电极材料与电解质溶液接触，即没有将氧化剂与还原剂分开，不易控制
工作时，锌片也和硫酸铜反应，生成铜单质，原电池的电动势很快降低，电压不稳定
将氧化剂和还原剂分开，锌片与硫酸铜不直接接触
稀H2SO4
Cu
Zn
1．如果按下图所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，会形成原电池吗？为什么？
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
不会有电流产生，因为没有形成闭合回路。
思考探究
2．在两个烧杯之间加一个联通装置，观察现象。
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
有稳定的电流产生，形成原电池装置。
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
联通两个烧杯的装置，叫做盐桥（含KCl饱和溶液的琼脂）。
盐桥的作用？
1．导电，形成闭合回路。
2．提供离子，平衡电荷。
注意：若撤去盐桥或将盐桥换成导线，则不能构成闭合回路。
一、双液原电池的工作原理
知识梳理
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
负极
Zn－2e-=== Zn2+
e-
e-
Cu2+ + 2e-===Cu
正极
Zn2+
Cl-
K+
Cu2+
阳离子→正极
阴离子→负极
Cl﹣→负极
K+→正极
1．比较金属的活动性强弱
例1：下列叙述中，可以说明金属甲比金属乙活泼性强的是 ( )
A．甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2放出
B．在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多
C．用甲、乙作电极组成原电池时，甲作负极
D．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C
二、原电池原理的应用
例2：下列制取氢气的反应中反应速率最快的是 ( )
A．纯锌和1 mol/L 硫酸
B．纯锌和18 mol/L 硫酸
C．粗锌和1 mol/L 盐酸
D．粗锌和1 mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液
D
2．加快反应的速率
例：Fe+ Cu2+ === Fe2+ + Cu为依据。
(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式
(2)确定电极材料
负极：Fe－2e- ===Fe2+
正极：Cu2+ +2e- === Cu
先确定负极材料，负极材料一般是对应的金属单质。
然后再确定正极材料。正极材料没有负极活泼。
3．设计原电池
FeSO4
Fe Cu
CuSO4
A
CuSO4溶液
Cu
Fe
电解质溶液一般要能够与负极发生反应。
(4)构成闭合回路
(3)确定电解质溶液
1．根据组成原电池两极的材料判断
2．根据现象判断：
一般溶解的一极为负极；增重或有气泡放出的为正极。
3．根据两极的反应判断：
发生氧化反应的为负极；发生还原反应的为正极。
4．根据电流方向或电子流动方向判断
5．根据电解质溶液内离子的定向移动判断
三、原电池正、负极的判断方法
应用练习
1．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。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是___________；
电解质溶液Y是______________；
(2)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___________________________；
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
铜(或Cu)
AgNO3溶液
正
Ag＋＋e－ === Ag
Cu－2e－ === Cu2＋
负(Cu)
正(Ag)
盐桥
X
Y
CuSO4溶液
电流计
Ag
A
2．判断下列原电池的正、负极，并写出电极反应式和电池反应式。
负极：2Al＋8OH－－6e- === 2＋4H2O
正极：6H2O＋6e- === 6OH-＋3H2↑
总反应：2Al＋2OH-＋2H2O === 2＋3H2↑
负极： Mg－2e- ===Mg2+
正极： 2H+＋2e- === H2↑
总反应：Mg＋2H+ === Mg2++H2↑
本节内容结束
第1课时 原电池的工作原理
专题1 化学反应与能量变化
第二单元 化学能与电能的转化
温故知新
1．原电池构成的条件
(2)活动性不同的两导体作电极：
①活动性不同的金属或非金属导体（如石墨）
②两相同的导体（如Pt黑）但吸附有不同的物质导致其活动性不同
(3)有电解质溶液
(4)形成闭合回路
(1)有能自发进行的氧化还原反应
失e-，沿导线流向正极
负极
正极
氧化反应
还原反应
阴离子
阳离子
2．原电池工作原理
电解质溶液
书写该原电池的电极反应式：
Zn－2e-=== Zn2+
Cu2+ + 2e- === Cu
负极
正极
Zn+ Cu2+ === Zn2++ Cu
电池总反应
3．原电池电极反应式的书写
该原电池在工作中有何缺点？
稀H2SO4
Cu
Zn
交流讨论
如何改进缺点？
电极材料与电解质溶液接触，即没有将氧化剂与还原剂分开，不易控制
工作时，锌片也和硫酸铜反应，生成铜单质，原电池的电动势很快降低，电压不稳定
将氧化剂和还原剂分开，锌片与硫酸铜不直接接触
稀H2SO4
Cu
Zn
1．如果按下图所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，会形成原电池吗？为什么？
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
不会有电流产生，因为没有形成闭合回路。
思考探究
2．在两个烧杯之间加一个联通装置，观察现象。
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
有稳定的电流产生，形成原电池装置。
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
联通两个烧杯的装置，叫做盐桥（含KCl饱和溶液的琼脂）。
盐桥的作用？
1．导电，形成闭合回路。
2．提供离子，平衡电荷。
注意：若撤去盐桥或将盐桥换成导线，则不能构成闭合回路。
一、双液原电池的工作原理
知识梳理
ZnSO4
Zn Cu
CuSO4
A
负极
Zn－2e-=== Zn2+
e-
e-
Cu2+ + 2e-===Cu
正极
Zn2+
Cl-
K+
Cu2+
阳离子→正极
阴离子→负极
Cl﹣→负极
K+→正极
1．比较金属的活动性强弱
例1：下列叙述中，可以说明金属甲比金属乙活泼性强的是 ( )
A．甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2放出
B．在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多
C．用甲、乙作电极组成原电池时，甲作负极
D．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C
二、原电池原理的应用
例2：下列制取氢气的反应中反应速率最快的是 ( )
A．纯锌和1 mol/L 硫酸
B．纯锌和18 mol/L 硫酸
C．粗锌和1 mol/L 盐酸
D．粗锌和1 mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液
D
2．加快反应的速率
例：Fe+ Cu2+ === Fe2+ + Cu为依据。
(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式
(2)确定电极材料
负极：Fe－2e- ===Fe2+
正极：Cu2+ +2e- === Cu
先确定负极材料，负极材料一般是对应的金属单质。
然后再确定正极材料。正极材料没有负极活泼。
3．设计原电池
FeSO4
Fe Cu
CuSO4
A
CuSO4溶液
Cu
Fe
电解质溶液一般要能够与负极发生反应。
(4)构成闭合回路
(3)确定电解质溶液
1．根据组成原电池两极的材料判断
2．根据现象判断：
一般溶解的一极为负极；增重或有气泡放出的为正极。
3．根据两极的反应判断：
发生氧化反应的为负极；发生还原反应的为正极。
4．根据电流方向或电子流动方向判断
5．根据电解质溶液内离子的定向移动判断
三、原电池正、负极的判断方法
应用练习
1．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。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是___________；
电解质溶液Y是______________；
(2)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___________________________；
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
铜(或Cu)
AgNO3溶液
正
Ag＋＋e－ === Ag
Cu－2e－ === Cu2＋
负(Cu)
正(Ag)
盐桥
X
Y
CuSO4溶液
电流计
Ag
A
2．判断下列原电池的正、负极，并写出电极反应式和电池反应式。
负极：2Al＋8OH－－6e- === 2＋4H2O
正极：6H2O＋6e- === 6OH-＋3H2↑
总反应：2Al＋2OH-＋2H2O === 2＋3H2↑
负极： Mg－2e- ===Mg2+
正极： 2H+＋2e- === H2↑
总反应：Mg＋2H+ === Mg2++H2↑
本节内容结束