人教化学选修4第四章 第一节　原电池（共23张PPT）

(共23张PPT)
4
电化学基础
§4.1
原电池
（1课时）
【学习目标】
【重点难点】
1.了解原电池的工作原理及构成条件；
2.能正确书写电极反应式和电池总反应方程式；
3.掌握盐桥的作用及工作原理。
双液原电池的工作原理及盐桥的作用。
氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转移。
复习提问
1.氧化还原反应的本质是什么？
Zn
+
Cu2+
=
Zn2+
+
Cu
复习提问
2.将锌片放入CuSO4溶液中，在反应过程中转移的电子能否形成电流？为什么？
Cu附着在Zn表面，相当于短路，反应时有热量释放出来(化学能转变为热能)，但得不到电流。
复习提问
3.怎样才能使在氧化还原反应过程中转移的电子形成电流呢？
要使在氧化还原反应过程中转移的电子形成电流需构成原电池
§4.1
原电池
将化学能转化为电能的装置。
1.定义：
2.电极：
负极：
正极：
流出
氧化
流入
流入
还原
流出
3.构成条件：
①有两个活动性不同的电极
②电极材料均插入电解质溶液中
③两极相连形成闭合电路
④一个自发进行的氧化还原反应
一、原电池
温故知新
√
－
＋
√
－
＋
√
－
＋
1.判断以下装置能否构成原电池，若能构成，请指出原电池的正、负极。
当堂检测
√
－
＋
√
－
＋
√
－
＋
1.判断以下装置能否构成原电池，若能构成，请指出原电池的正、负极。
当堂检测
交流研讨
HCl(aq)
+
NaOH(aq)
=
NaCl(aq)
+
H2O(l)
△H
<
0
2.以下哪个反应能够设计成原电池？
Zn(s)
+
H2SO4(aq)
=
ZnSO4(aq)
+
H2(g)
△H
<
0
√
能自发进行的放热的氧化还原反应能够设计成原电池
当堂检测
实验探究
请你利用下列反应原理设计合理的原电池装置，并完成下表：
Zn(s)
+
H2SO4(aq)
=
ZnSO4(aq)
+
H2(g)
△H
<
0
锌片溶解
铜片上有气泡产生
电流表指针偏转
锌片溶解且锌片上有气泡产生
铜片上有气泡产生
电流表指针偏转
预期现象
实验现象
1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡产生，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢？
2.最终又会造成什么后果？
（1）可能是所用锌片不纯形成无数微小原电池；
（2）锌与硫酸直接接触会发生化学反应而产生氢气。
能量转化效率变低了，不能提供稳定电流。
交流研讨一
(1)锌不与稀硫酸接触；
(2)仍能构成原电池。
3.怎样改进才能避免锌电极上产生氢气，以延长电池放电时间提高供电效率?
交流研讨一
ZnSO4溶液
H2SO4溶液
二、双液原电池
介绍盐桥
1.盐桥中一般装有含琼脂的KCl饱和溶液;
2.琼脂的作用是防止管中溶液流出;
3.K+和Cl-能在盐桥内自由移动。
1.盐桥的作用是什么？
2.能用导线代替盐桥吗？
交流研讨二
1.(1)平衡电荷；
(2)构成闭合回路。
2.不能用导线代替盐桥。
3.改进后的原电池装置有什么优点？
交流研讨二
(1)避免了铁和氢离子直接接触，从而避免能量损失提高了电池效率，使电池可以提供稳定电流。
3.改进后的原电池装置有什么优点？
交流研讨二
(2)不工作时，化学能不会自动释放。
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生化学反应
ZnSO4溶液
Zn
Cu
1.写出图中原电池的电极反应式及电池总反应方程式。
负极：
正极：
电池总反应：
当堂检测
CuSO4溶液
Zn—2e-
=
Zn2+?
Cu2+
+
2e-
=
Cu?
Zn
+
Cu2+
=
Zn2+
+
Cu
2.锌铜原电池产生电流时，阳离子（
）。
A.移向Zn
极，阴离子移向Cu极
B.移向Cu
极，阴离子移向Zn极
C.和阴离子都移向Zn极
D.和阴离子都移向Cu极
B
当堂检测
3.利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个能得到稳定电流的原电池装置，画出装置简图，并标注正、负电极及电解质溶液的电解质。
Ag
C
Pt
当堂检测
§4.1
原电池
课堂小结
(1)避免了铁和氢离子直接接触，从而避免能量损失提高了电池效率，可以提供稳定电流；(2)不工作时，化学能不会自动释放。
得到的启示：氧化剂和还原剂不直接接触也能发生化学反应
1.双液原电池相比单液原电池的优点：
盐桥中一般装有含琼脂的KCl饱和溶液；其作用为：(1)平衡电荷，(2)构成闭合回路。
2.盐桥的构成及作用：