原电池的工作原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,原电池的工作原理,探究一：,预测,9,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+Cu,2,+,Zn,2+,+Cu,化学能 热能,探究二：,预测,9,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,:,化学能 电能,Zn-2e,-,=Zn,2+,Zn+Cu,2,+,Zn,2+,+Cu,2e,-,Cu,2+,+2e,-,=Cu,一、原电池及其工作原理,1,、原电池的概念：,将,化学能,转变为,电能,的装置。,2.,构成条件：,(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,(4),能自发进行氧化还原反应,原电池,“负极出电子，电子回正极”,发生,失电子,的,氧化反应,发生,得电子,的,还原反应,3,、原 电 池 工作原理,简单原电池的正负极和电子流向如何判断？,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。,【,思考,】,Cu,Zn,电子的运动：,电子的定向移动形成电流。,电子流出的一极是,负极,（,Zn,）,电子流入的一极是,正极,（,Cu,）,H,2,SO,4,Zn,Zn,2+,e,-,e,-,Zn,2+,e,-,Zn,2+,e,-,Zn,2+,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,Zn,2+,e,-,Zn,2+,e,-,Zn,2+,e,-,SO,4,2-,e,-,SO,4,2-,e,-,SO,4,2-,e,-,SO,4,2-,e,-,H,+,氧化反应,Zn-2e,-,=Zn,2+,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,-,=H,2,阴离子,阳离子,总反应：,负极,正极,2H,+,+2e,-,=H,2,Zn-2e,-,=Zn,2+,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,Zn+H,2,SO,4,=ZnSO,4,+H,2,(,离子方程式）,（化学方程式）,电极反应,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,阳离子,盐,桥：在,U,型管中装满用饱和,KCl,溶液和琼脂做成的冻胶。,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。这样可以大大提高,电池效率。,正极（铜电极）：,Cu,2+,+2e,-,=,Cu,负极（锌电极）：,Zn-2e,-,=Zn,2+,电池反应：,Zn+Cu,2+,=Cu+Zn,2+,（总反应）,原电池正负极的判断方法及电极反应、电池反应的书写,原电池与普通氧化还原反应有何异同,?,相同点,:,不同点,:,反应部位,反应速率,能量变化,都是氧化还原反应,负极失去电子,氧化反应,正极得到电子,还原反应,原电池反应速率快,原电池将化学能 转变为电能,原电池的氧化还原反应分别在两个电极上发生,简单原电池的设计,（,1,）,将反应,:2FeCl,3,+Fe=3FeCl,2,设计成原电池。,（,2,）判断正负极并写出电极反应。,石墨,Fe,FeCl,3,溶液,负极（铁）：,Fe,2e,=Fe,2+,正极（石墨）：,Fe,3+,+e,=Fe,2+,练习,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，并写出电极反应式和总反应式。,(,),(,),(,),2H,+,+2e,-,H,2,负极：,总反应：,正极,：,Zn2e,-,Zn,2+,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,(,),(,),负极,：,正极,：,总反应,：,正极：,负极,：,总反应：,Zn2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,Fe2e,-,Fe,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Fe+Cu,2+,Fe,2+,+Cu,Fe+CuSO,4,Cu+FeSO,4,(,),(,),负极：,正极：,总反应：,Zn2e,-,Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,或,Zn+CuSO,4,ZnSO,4,+Cu,(,),(,),负极：,正极：,总反应：,Fe2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,或,Fe+H,2,SO,4,FeSO,4,+H,2,2,、依探究实验,2,的原理，按,：,Cu+2AgNO,3,=Cu(NO,3,),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。,CuSO,4,AgNO,3,A,Cu,Ag,3.,为获得较长时间的稳定电流,如何将由“,Zn-,稀,H,2,SO,4,-Cu”,组成的原电池（如左下图）进行简单改装？,ZnSO,4,H,2,SO,4,A,Zn,Cu,Cu,Zn,H,2,SO,4,A,【,小结,】,2.,两个电极相连插入电解质溶液中,3.,形成闭合电路；,1,.,有两个活性不同的电极,；,二,.,构成原电池的基本条件,：,一,.,原电池,：,4,.,可自发发生氧化还原反应。,把化学能直接转化为电能的装置。,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。,原电池反应跟直接反应差别：,反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。,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，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流。,明确以下几点,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,。,形形色色的电池,A,Cu,Zn,稀,H,2,SO,4,KOH,溶液,CH,4,O,2,H,2,O,a,极,b,极,【,练习,】,1,、,X,、,Y,、,Z,都是金属，把,X,浸入,Z,的硝酸盐溶液中，,X,的表面有,Z,析出，,X,与,Y,组成原电池时，,Y,是电池的负极。,X,、,Y,、,Z,三种金属的活动性顺序为,(),A,、,XYZ B,、,XZY C,、,YXZ D,、,YZX,C,2,、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,CuSO,4,溶液，片刻后可观察到的现象是（）,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；,D,