人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件 （共25张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件 （共25张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 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 | 2019-12-18 15:57:19 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第一节 原电池
请问：
Zn和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应？
活动与探究一
向盛有30ml 1.0mol/LCuSO4溶液的小烧杯中,加入适量锌粉，用温度计测量溶液反应前后的温度。
现象:
结论:
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
锌粉逐渐溶解，产生红色物质；溶液温度升高。
请问：
有没有方法将前面两个反应中的热能以电能的形式释放出来呢？
原电池：将化学能转化为电能的装置。
将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？
若导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
知识回顾：
锌片(-)：Zn – 2e- = Zn2+
铜片(+)：2H+ + 2e- = H2↑
电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
探究
请你设计实验把Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
这个反应释放的能量转化成电能，并通
过实验现象证明电能的产生。
实验探究形成原电池的条件
总式：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
盐桥：在U型管中装 满用琼脂封口的饱和KCl溶液。
1、盐桥的作用
（1）使整个装置构成通路
（2）平衡电荷
（保证其连接的两个半电池中的电解质溶液呈电中性）
2、 此电池的优点？
能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率。
实验探究形成原电池的条件
小结:
一、原电池形成的条件
1. 由两个半电池组成（用盐桥连接）
半电池: 电极材料(金属或石墨)和电解质溶液
2.两个半电池和外电路要形成闭合回路
3.有自发的氧化还原反应发生
A
B
C
D
E
F
下列哪些装置能构成原电池？
G
C
想一想
电解质溶液
失e-，沿导线传递，有电流产生
阳离子
负极
正极
阳离子
二、原电池工作原理：
发生氧化反应
发生还原反应
阴离子
正、负极的确定
阳离子
负极（–）：
电 子
电 流
是不活泼金属或非金属，
正极（+）：
是活泼金属，
本身失去电子，
发生氧化反应，
进电子 ，
本身不反应，
得电子发生还原反应，
是溶液中的阳离子
要用到金属活动性顺序表：
注意：
K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…
活泼性，还原性依次减弱。
三、简单原电池正负极的判断方法:
质量减小。
质量增加 或 生成气体
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。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为 （ ）
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
B
四、原电池电极反应式的书写:
1.先判断正负极：
2.负极: M－ne- = Mn+
3.正极:
(1)在酸溶液中: 2H+ + 2e- =H2↑(析氢腐蚀)
(2)在含不活泼金属阳离子的盐溶液中:
例如： Cu2+ + 2e- = Cu 或 Ag+ + e- =Ag
(3)在中性或碱性溶液中(NaCl、NaOH):
O2+ 2H2O + 4e- = 4OH– (吸氧腐蚀)
4.检查: 正负电极得失电子守恒
写一写
判断下列原电池正负极，写出电极反应式和电池反应式.
负极（ ） ________________
正极（ ） _______________
电池反应： _________________
活动与探究
根据离子反应Fe+Cu 2＋ =Fe 2＋ +Cu 设计一个原电池，并与同学讨论解决课本P14“活动与探究”中问题1和2。
根据离子反应
Cu+2Fe 3＋ =2Fe 2＋ +Cu 2＋
设计一个原电池。
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
原电池的设计：
方法点拨：
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。
1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别做原电池的负极和正极。
2、确定电极材料
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极，如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。
3、确定电解质溶液
一般选用反应物中的电解质溶液
4、构成闭合回路
注意点：
1、原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（还原）、负（氧化）两极进行，负极上失去的电子沿导线流入正极，从而产生电流。
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。
4、利用原电池原理可制作各种化学电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。
课堂练习：
下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
A.②①③④ B.④③①②
C.④②①③ D.③②④①
C
高考回顾
在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是 ( )
A.正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
D
高考回顾：
镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是（ ）
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH－ == NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动
A
用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A. ①② B.②③ C.②④ D.③④
C
高考回顾：
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)
第一节 原电池
请问：
Zn和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应？
活动与探究一
向盛有30ml 1.0mol/LCuSO4溶液的小烧杯中,加入适量锌粉，用温度计测量溶液反应前后的温度。
现象:
结论:
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
锌粉逐渐溶解，产生红色物质；溶液温度升高。
请问：
有没有方法将前面两个反应中的热能以电能的形式释放出来呢？
原电池：将化学能转化为电能的装置。
将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？
若导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
知识回顾：
锌片(-)：Zn – 2e- = Zn2+
铜片(+)：2H+ + 2e- = H2↑
电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
探究
请你设计实验把Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
这个反应释放的能量转化成电能，并通
过实验现象证明电能的产生。
实验探究形成原电池的条件
总式：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
盐桥：在U型管中装 满用琼脂封口的饱和KCl溶液。
1、盐桥的作用
（1）使整个装置构成通路
（2）平衡电荷
（保证其连接的两个半电池中的电解质溶液呈电中性）
2、 此电池的优点？
能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率。
实验探究形成原电池的条件
小结:
一、原电池形成的条件
1. 由两个半电池组成（用盐桥连接）
半电池: 电极材料(金属或石墨)和电解质溶液
2.两个半电池和外电路要形成闭合回路
3.有自发的氧化还原反应发生
A
B
C
D
E
F
下列哪些装置能构成原电池？
G
C
想一想
电解质溶液
失e-，沿导线传递，有电流产生
阳离子
负极
正极
阳离子
二、原电池工作原理：
发生氧化反应
发生还原反应
阴离子
正、负极的确定
阳离子
负极（–）：
电 子
电 流
是不活泼金属或非金属，
正极（+）：
是活泼金属，
本身失去电子，
发生氧化反应，
进电子 ，
本身不反应，
得电子发生还原反应，
是溶液中的阳离子
要用到金属活动性顺序表：
注意：
K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…
活泼性，还原性依次减弱。
三、简单原电池正负极的判断方法:
质量减小。
质量增加 或 生成气体
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。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为 （ ）
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
B
四、原电池电极反应式的书写:
1.先判断正负极：
2.负极: M－ne- = Mn+
3.正极:
(1)在酸溶液中: 2H+ + 2e- =H2↑(析氢腐蚀)
(2)在含不活泼金属阳离子的盐溶液中:
例如： Cu2+ + 2e- = Cu 或 Ag+ + e- =Ag
(3)在中性或碱性溶液中(NaCl、NaOH):
O2+ 2H2O + 4e- = 4OH– (吸氧腐蚀)
4.检查: 正负电极得失电子守恒
写一写
判断下列原电池正负极，写出电极反应式和电池反应式.
负极（ ） ________________
正极（ ） _______________
电池反应： _________________
活动与探究
根据离子反应Fe+Cu 2＋ =Fe 2＋ +Cu 设计一个原电池，并与同学讨论解决课本P14“活动与探究”中问题1和2。
根据离子反应
Cu+2Fe 3＋ =2Fe 2＋ +Cu 2＋
设计一个原电池。
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
原电池的设计：
方法点拨：
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。
1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别做原电池的负极和正极。
2、确定电极材料
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极，如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。
3、确定电解质溶液
一般选用反应物中的电解质溶液
4、构成闭合回路
注意点：
1、原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（还原）、负（氧化）两极进行，负极上失去的电子沿导线流入正极，从而产生电流。
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。
4、利用原电池原理可制作各种化学电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。
课堂练习：
下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
A.②①③④ B.④③①②
C.④②①③ D.③②④①
C
高考回顾
在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是 ( )
A.正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
D
高考回顾：
镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是（ ）
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH－ == NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动
A
用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A. ①② B.②③ C.②④ D.③④
C
高考回顾：
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)