课件19张PPT。原电池的工作原理 宿迁中学 高二化学组电化学:指研究化学能与电能之间相互转
换的装置、过程和效率的科学。过程及装置分按电化学反应2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池){1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)知识回顾:探究一:预测P12[实验1] 的现象和结论 现象:锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.结论:Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu探究二:预测P12[实验2] 的现象和结论 现象:锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论:Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu原电池“负极出电子,电子回正极”必发生
失电子
的
氧化反应必发生
得电子
的
还原反应原 电 池 工作原 理示意图1. 构成条件:原 电 池的工作原理(1)有两个活性不同的电极(2)有电解质溶液(3)能形成闭合回路有自发的氧化还原反应发生盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。这种装置能将化学能转变为电能,称为原电池(Primary Cell)盐桥的作用:
使Cl-向锌盐方向移
动,K+向铜盐方向移动,
使Zn盐和Cu盐溶液一直
保持电中性,从而使电
子不断从Zn极流向Cu
极。正极(铜电极):
Cu2+ + 2e- Cu
负极(锌电极):
Zn Zn2+ + 2e-电池反应:
Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+(总反应)2、原电池正负极的判断方法及
电极反应、电池反应的书写知识拓展: 原电池是由两个半电池组成的;半电池中的反应就是半反应,即电极反应。所以半电池又叫电极。12 原电池的表示方法:
(-)Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu(+)
“|”表示液-固相有一界面;
“‖”表示盐桥。
在有气体参加的电池中还要表明气体的压力,溶液要表明浓度。例如:(-)Pt|H2(100KPa)|H+(1.0mol?L-1)‖ Cr3+(1.0mol?L-1), H+(1.0?10-2mol?L-1),Cr2O72-(10mol?L-1)|Pt(+)
负极:H2 - 2e- 2H+
正极:Cr2O72- +14H+ +6e- 2Cr3++7H2O
总反应:Cr2O72- + 3H2 + 8H+ = 2Cr3+ +7H2O练习⒈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-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu⑧⑨(×)(∨)负极:正极:总反应:Fe-2e- =Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+= Fe2++H2↑或 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑2、试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池⑴Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag⑵2Fe3++Fe=3Fe2+(-) Zn∣AgNO3∣Ag (+)(-) Fe∣Fe2(SO4)3∣C (+)3.依探究实验2的原理,按:Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag 的反应设计一个能持续产生电流的原电池装置,画出装置图。 或 (-) Zn∣ Zn( NO3)2 ‖ AgNO3∣C (+)或 (-) Fe∣Fe2+ ‖ Fe3+ ∣C (+)4.为获得较长时间的稳定电流,如何将必修2中由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池(如左下图)进行简单改装?小结2. 两个电极相连插入电解质溶液中并形成闭合电路;把化学能直接转化为电能的装置。1.有两块金属(或非金属)导体作电极;二.构成原电池的基本条件:一.原电池:3.有可自发发生的氧化还原反应。三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:1. 用还原性较强的物质(如:活泼金属)作负极,向外电路提供电子; 用氧化性较强的物质作正极,并在正极得到电子;2. 原电池在放电时,负极上的电子经过导线流向正极,而氧化性较强的物质从正极上得到电子,两极之间再通过盐桥及池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定电流的闭合回路。 形形色色的电池再见