课件35张PPT。原电池原理及其应用 宝泉岭高级中学
范志华本节要点(三)构成原电池的条件(四)原电池的工作原理(一)什么是原电池(二)原电池的电极和电子流向及电流方向的判断一、原电池⑴将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象?为什么?⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象?为什么?演示讨论(一)什么是原电池⑷若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中,有什么现象? ⑶将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中,有什么现象?为什么?
1.铜片上的气体是什么? 2.氢元素原来以什么形式存在?思考讨论 4. 电子从何而来?3.从电子得失角度 2H++2e-=H2↑
⑸导线间接一电流计有何现象产生?为什么?的化学能转化为装置就叫原电池。把电能1.什么是原电池?一、原电池
2.原电池形成的实质: 氧化还原反应分开在两极进行,还原剂所失去的电子通过导线转移给氧化剂。Zn+2H+=Zn2++H2↑负极:氧化反应正极:还原反应. 在导线间接一电流计,有何现象?再用一干电池连接电流计,观察指针偏转方向,验证电子流向,确定Zn片、Cu片的正负极是怎样的?
实验探究一:原电池电极的确定负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属、石
墨等导体
电子流向:
从负极经导线流向正极结论一:
实验探究一:原电池电极的确定负极(–) : 正极(+):失电子发生氧化反应 电 子电 流得电子发生还原反应Zn-2e- = Zn 2+ 2H++2e- = H2 ↑(二).原电池的电极和电子流向的判断讨论:原电池中电极本身一定参与反应吗?不一定,有以下几种情况: 1.负极反应,正极不反应(如 锌-锰干电池) 2.正负极均反应(如铅蓄电池、 银-锌电池) 3.正负极均不反应(如燃料电池)实验探究二:形成原电池的条件现象:指针不偏转
原因:不能自发的发生氧化还原反应。
实验探究二:形成原电池的条件结论二、两极之间充入电解液(aq)实验探究三:形成原电池的条件结论三:形成闭合回路。(三)、构成原电池条件1、在电极表面发生的自发进行
的氧化还原反应
2、有电解质溶液
3 、有两个极(金属或导电的非金属、活性可相同也可不同)
4、正极、负极、电解质溶液构成闭合回路
ZnCuZnCuABCDEF√例题:下列哪些装置能构成原电池?√思考:有下列材料: Zn片、Cu片、导线、西红柿,根据构成原电池的条件,请大家推断一下能否组成原电池?
[拓展]请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。1、电解液: 。
2、电极材料:正极 , 负极 。
3、电极反应式 :
负极: .
正极: . CuSO4溶液CuFeFe – 2e-= Fe2+Cu2+ + 2e- = Cu 实验室氢气选用纯锌粒好还是选用粗锌好?
为什么?(四)原电池的工作原理氧化 反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原 电池电解质溶液失e,沿导线传递,有电流产生还原反应2H++2e- =H2↑阴离子阳离子负极正极 Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑阳离子电池反应1.将锌片和铜片用导线连接后插入到稀硫酸中,理论上应在铜片上观察到大量气泡,但在实验过程中观察到锌片上也有气泡,这可能是什么原因? 例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
___________________________正负Fe-2e-=Fe2+2H++2e- = H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑如将稀硫酸改为浓硝酸则:
①Cu作____极, ②Fe作____极
电极反应式是:
负极____________
正极___________________
总反应式是
___________________________Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O负正Cu-2e-=Cu2+ 2NO3-+4H++2e-==2NO2 ↑ +2H2O ②正负两极上进出电子总数相等,根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。 ③原电池反应跟直接反应差别:
反应速率加快 ①原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正(氧化)、负(还原)两极进行,负极上失去的电子流入正极,从而产生电流。小结:明确以下几点 ④利用原电池原理 可制作各种电池,如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。⑤原电池电极反应式的书写注意事项:
(1)负氧正还。
(2)要注意溶液的酸碱性,适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O,以遵循电荷守恒和质量守恒。
(3)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。
小结:明确以下几点1.试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池⑴ Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag⑵ 2Fe3++Fe=3Fe2+( Zn∣AgNO3∣C )( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )练习2.判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-=H2↑负极:总反应:正极:Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑
⑤④(∨)(∨)负极:正极:总反应:正极:负极:总反应:Zn-2e- =Zn2+2H++2e- =H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑Fe-2e - =Fe2+Cu2++2e- =CuFe+Cu2+=Fe2++CuFe+CuSO4=Cu+FeSO4 ⑦⑥(×)(∨)负极:正极:总反应:Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu或Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu⑧⑨(×)(∨)总反应:负极: Fe-2e- =Fe2+正极: 2H++2e-=H2↑Fe+2H+= Fe2++H2↑或 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑3.如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是( D )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定
B. 保持平衡状态
C. 铁圈向下倾斜
D. 银圈向下倾斜再见 宝泉岭高级中学
范志华 2006.3