4.1 原电池 课件(共22张PPT含动画) 高中化学人教版(2019)选择性必修1
文档属性
| 名称 | 4.1 原电池 课件(共22张PPT含动画) 高中化学人教版(2019)选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-04 10:48:32 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
【复习】1、原电池的定义
2、原电池的构成条件
3、原电池的正负极规律
复习
1、原电池 的装置。
原电池反应的本质是发生_____ ________反应。
2、原电池的构成条件：
3、原电池正、负极规律
①负极——电子 的极。通常是活泼性 的金属，发生 反应
②正极——电子 的极。通常是活泼性 的金属或非金属导体，发生 反应
流出
较强
氧化
流入
较弱
还原
①有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体）
②电解质溶液
③构成闭合回路
④能自发地发生氧化还原反应
将化学能转变为电能
氧化还原
4、判断原电池正、负极的方法
①由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极；
活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
②根据电流方向或电子流动方向判断：
外电路电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
④根据电极反应现象判断
不断溶解，质量减少为负极；
有气体产生或质量增加或不变为正极。
③根据原电池两极发生的变化来判断：
负极总是失电子发生氧化反应;
正极总是得电子发生还原反应。
5、电极反应
A
H2SO4
负极：
Zn – 2e- = Zn2+ (氧化反应)
正极：
2H+ +2e- = H2↑ (还原反应)
6、总反应式(电池反应-两个电极反应之和)
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
判断下列装置哪些属于原电池
H2SO4
Zn Zn
（1）
石墨
石墨
H2SO4
（2）
H2SO4
Zn 石墨
（3）
Zn Cu
H2SO4
（4）
CuSO4
Zn Cu
（5）
C2H5OH
Zn Cu
（6）
Zn Cu
ZnSO4 CuSO4
（7）
根据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计原电池，说说你的设计思路。
氧化还原反应拆分成电极反应
根据电极反应选择电极和电解质溶液
左图原电池的缺点：效率低，而且时间稍长电流就很快减弱。
思考：这是什么原因造成的呢？
有没有什么改进措施？
造成的主要原因：
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。
当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也就没有电流在产生。
改进措施？
将锌片与硫酸铜溶液隔离
硫酸锌溶液
硫酸铜溶液
思考
上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？
电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。
__________
_________
锌半电池
铜半电池
双液原电池构成：
盐桥
介绍盐桥
盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻;
胶冻的作用是防止管中溶液流出;
K+和Cl-能在胶冻内自由移动。
介绍新知
盐桥的作用：
（1）传递阴阳离子，使两个烧杯中的溶液连成一个通路
（2）平衡电荷，保持溶液电中性
双液原电池
工作原理
电流表
双液原电池工作原理
外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入铜片
内电路：
Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，盐桥中的Cl—会移入ZnSO4溶液；
同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42—相对增加而带负电，盐桥中的K+移向CuSO4溶液，从而形成闭合回路。
负极反应：
Zn-2e-= Zn2+
正极反应：
Cu2++2e- = Cu
电池总反应：
Zn+Cu2+= Zn2++Cu
锌半电池
铜半电池
1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。
2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液
原电池的设计
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价升高失2e-
练习：利用下面反应设计原电池选择电极材料和电解质溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意图。
化合价降低得2e-
电极：负极是Cu，正极可以是Ag或C等。
电极反应式：
负极：Cu – 2e- = Cu2+
正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag
电解液： Cu(NO3)2 、AgNO3
Cu
C
Cu(NO3)
AgNO3
5、原电池的应用
1）加快反应速率：
例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。
Zn
Cu
H2SO4溶液
Zn
H2SO4溶液
Cu、Zn相连，金属之间的电阻远远小于锌与溶液接触部分。故电子顺导线到达Cu表面，H+从Cu表面得到电子变成H2逸出。
铜锌之间有电流出现，也就形成了一个电场,铜锌之间就有电压，这个电压相当于加速器，加速了电子的得失。
3）判断金属活动性的强弱
较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属)为正极
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
【练习】
【复习】1、原电池的定义
2、原电池的构成条件
3、原电池的正负极规律
复习
1、原电池 的装置。
原电池反应的本质是发生_____ ________反应。
2、原电池的构成条件：
3、原电池正、负极规律
①负极——电子 的极。通常是活泼性 的金属，发生 反应
②正极——电子 的极。通常是活泼性 的金属或非金属导体，发生 反应
流出
较强
氧化
流入
较弱
还原
①有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体）
②电解质溶液
③构成闭合回路
④能自发地发生氧化还原反应
将化学能转变为电能
氧化还原
4、判断原电池正、负极的方法
①由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极；
活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
②根据电流方向或电子流动方向判断：
外电路电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
④根据电极反应现象判断
不断溶解，质量减少为负极；
有气体产生或质量增加或不变为正极。
③根据原电池两极发生的变化来判断：
负极总是失电子发生氧化反应;
正极总是得电子发生还原反应。
5、电极反应
A
H2SO4
负极：
Zn – 2e- = Zn2+ (氧化反应)
正极：
2H+ +2e- = H2↑ (还原反应)
6、总反应式(电池反应-两个电极反应之和)
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
判断下列装置哪些属于原电池
H2SO4
Zn Zn
（1）
石墨
石墨
H2SO4
（2）
H2SO4
Zn 石墨
（3）
Zn Cu
H2SO4
（4）
CuSO4
Zn Cu
（5）
C2H5OH
Zn Cu
（6）
Zn Cu
ZnSO4 CuSO4
（7）
根据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计原电池，说说你的设计思路。
氧化还原反应拆分成电极反应
根据电极反应选择电极和电解质溶液
左图原电池的缺点：效率低，而且时间稍长电流就很快减弱。
思考：这是什么原因造成的呢？
有没有什么改进措施？
造成的主要原因：
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。
当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也就没有电流在产生。
改进措施？
将锌片与硫酸铜溶液隔离
硫酸锌溶液
硫酸铜溶液
思考
上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？
电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。
__________
_________
锌半电池
铜半电池
双液原电池构成：
盐桥
介绍盐桥
盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻;
胶冻的作用是防止管中溶液流出;
K+和Cl-能在胶冻内自由移动。
介绍新知
盐桥的作用：
（1）传递阴阳离子，使两个烧杯中的溶液连成一个通路
（2）平衡电荷，保持溶液电中性
双液原电池
工作原理
电流表
双液原电池工作原理
外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入铜片
内电路：
Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，盐桥中的Cl—会移入ZnSO4溶液；
同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42—相对增加而带负电，盐桥中的K+移向CuSO4溶液，从而形成闭合回路。
负极反应：
Zn-2e-= Zn2+
正极反应：
Cu2++2e- = Cu
电池总反应：
Zn+Cu2+= Zn2++Cu
锌半电池
铜半电池
1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。
2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液
原电池的设计
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价升高失2e-
练习：利用下面反应设计原电池选择电极材料和电解质溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意图。
化合价降低得2e-
电极：负极是Cu，正极可以是Ag或C等。
电极反应式：
负极：Cu – 2e- = Cu2+
正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag
电解液： Cu(NO3)2 、AgNO3
Cu
C
Cu(NO3)
AgNO3
5、原电池的应用
1）加快反应速率：
例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。
Zn
Cu
H2SO4溶液
Zn
H2SO4溶液
Cu、Zn相连，金属之间的电阻远远小于锌与溶液接触部分。故电子顺导线到达Cu表面，H+从Cu表面得到电子变成H2逸出。
铜锌之间有电流出现，也就形成了一个电场,铜锌之间就有电压，这个电压相当于加速器，加速了电子的得失。
3）判断金属活动性的强弱
较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属)为正极
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
【练习】