原电池工作原理动画PPT.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,*,专题,1,化学反应与能量变化,第二单元 化学能与电能的转化,第,1,课时,一位年轻的,化学家,来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因：,由于,金,和,铁,（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属，唾液中含有,电解质,，故构成原电池，产生微小的,电流,，使得格林太太头痛。,必须,换掉,其中一颗假牙。,处方：,病因：,实验,1.,稀硫酸,铜,锌,观察到什么现象,?,稀硫酸,铜,锌,实验,2,观察到什么现象？,与实验,1,有什么区别？,1.,电流计的指针发生如何变化,?,稀硫酸,铜,锌,G,实验,3,.,2.,铜片上为什么有气泡产生,?,3.,锌片的质量有无变化,?,溶液中的,c(H,+,),如何变化,?,4.,写出锌片上和铜片上变化的离子方程式。,稀硫酸,Zn,Cu,现象,(1),电流表指针有偏转,(2),铜片上有气泡产生,(3),锌片不断溶解，,c(H,+,),不断减小,稀硫酸,Zn,Cu,Zn,2+,e,-,e,-,H,+,H,+,-,+,Zn,2e,-,=Zn,2+,总反应：,2H,+,+2e,-,=H,2,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,（氧化反应）,（还原反应）,锌片：,铜片：,设疑,请根据你的经验猜想,Zn,与,CuSO,4,溶液的反应是吸热反应还是放热反应,？,并设计实验方案加以证明,探究一：,预测,3,实验,1,的现象和结论,现象,:,锌粉溶解,有红色物质析出,温度迅速上升,.,结论,:,Zn+Cu,2,+,Zn,2+,+Cu,化学能 热能,Zn,Cu,CuSO,4,设疑除了可以将该反应放出的能量转化为,热能,之外，还能通过该反应将化学能转化为什么能量？,Zn,Cu,CuSO,4,电池反应：,Zn+Cu,2+,=Cu+Zn,2+,（总反应）,探究二：,预测,3,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、原电池的工作原理,1.,电路：,外电路,内电路,电子,流向：由,失,电子的一极向,得,电子的一极,电流,方向：与,电子,流向,相反,阴离子,流向与,电子,流向,一致,阳离子,流向与,电流,一致,2.,电极：,负极,：,电子,流出,的一极,正极,：,电子,流入,的一极,3.,电极反应式：,负极（,氧化,反应）,：Zn2e,-,Zn,2+,正极（,还原,反应）,：,Cu,2+,+2e,-,=Cu,4.总反应式（,氧化还原,反应）,：,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,二、,形成原电池的一般条件,前提条件：有,自发的氧化还原反应,（,1,）有两种,活泼性不同,的导电材料,(,不同的金属或金属与非金属导体）,作电极,（,2,）两个电极必须插入,电解质溶液,中,（,3,）两极相连形成,闭合回路,（用导线连接或电,极直接接触）,原电池的正负极的判断方法,微观判断,（根据电子流动方向,）,电子流,出,的极,电子流,入,的极,负极,正极,较,活泼,的电极材料,较,不活泼,的电极材料,质量增加,的电极,工作后,质量减少,的电极,负极,正极,正极,负极,工作后，有,气泡冒出,的电极为正极,发生,氧化,反应的极,发生,还原,反应的极,宏观判断,：,根据电极材料,根据原电池电极,发生的反应,根据电极增重还是减重,根据电极有气泡冒出：,负极,正极,三、,原电池电极反应式的书写,1,、确定原电池正负极，以及两极上发生反应的物质，,负极发生氧化反应，正极发生还原反应,2,、,重视,介质是否参加反应，,注意,两极得失电子总数相等,3,、将两极电极反应式,相加,即得原电池的,总反应式,盐桥：在,U型管,中装满用,饱和KCl溶液,的,琼脂。,思考：,1,、盐桥的作用是什么？,（1）使整个装置构成,通路,，,代替两溶液直接接触,。,（2）,平衡电荷,思考：,2,、,此电池的优点？,此电池的优点:能产生持续,、,稳定的电流。,知识回顾,Cu,C,Cu,Zn,盐桥,1.,将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中,下列各叙述正确性的是,(),A.,锌片做负极，锌发生还原反应,B.,铜片做正极，铜得电子,C.,溶液中的,PH,值增大,D.,锌片、铜片同时有气泡冒出，说明锌片不纯,C D,练习,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,.,(,),(,),(,),2H,+,+2e,-,H,2,负极：,总反应：,正极,：,Zn,2e,-,Zn,2+,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,(,),(,),负极,：,正极,：,总反应,：,正极：,负极,：,总反应：,Zn,2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,Fe,2e,-,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：,Zn,2e,-,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：,Fe,2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,或,Fe+H,2,SO,4,FeSO,4,+H,2,例：,利用Fe+Cu,2+,=Fe,2+,+Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。,负极：,Fe 2e,-,=Fe,2+,正极：,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Cu,Fe,CuSO,4,FeSO,4,Fe,Cu,CuSO,4,设计原电池的思路,：,半电池：,电极材料,电解质溶液,根据,电极反应,确定,还原剂（,电极材料）,和,氧化产物（,电解质溶液）,为,负极,的,半电池,氧化剂（,电解质溶液）,和,还原产物（,电极材料）,为,正极,的半电池,外电路,用导线连通，可以接用电器,内电路,是将电极浸入电解质溶液中，并通过,盐桥,沟通内电路,（或其它不活泼材料）,根据,负极,氧化、,正极,还原,写出,电极反应式,前提：是氧化还原反应,练习：,利用,2Fe,3+,+Cu=2Fe,2+,+Cu,2+,设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。,正极：,2Fe,3,2e,-,=2Fe,2+,负极：,Cu-2e,-,=Cu,2+,Cu,C,CuSO,4,FeCl,3,C,Cu,FeCl,3,1.,如图装置，电流表,G,发生偏转，同时,A,极逐渐变粗，,B,极逐渐变细，,C,为电解质溶液，则,A,、,B,、,C,应是下列各组中的哪一组（）,A,、,A,是锌，,B,是铜，,C,为稀,H,2,SO,4,B,、,A,是铜，,B,是锌，,C,为稀硫酸,C,、,A,是铁，,B,是银，,C,为,AgNO,3,溶液,D,、,A,是,Ag,，,B,是铁，,C,为,AgNO,3,溶液,G,C,A,B,D,随堂练习,练习2：根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：Cu(s)+2Ag,+,(aq)=Cu,2+,(aq)+2Ag(s),装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图；,注明原电池的正极和负极；,注明外电路中电子的流向；,写出两个电极上的电极反应。,负极,：,2e,-,2+,正极,C,：,2Ag,+,+2e,-,2Ag,C,Cu,AgNO,3,CuSO,4,+,e,-,装置可采用烧杯和盐桥，,画出此原电池的装置简图；,注明原电池的正极和负极；,注明外电路中电子的流向；,写出两个电极上的电极反应。,Cu(s)+2Ag,+,(aq)=Cu,2+,(aq)+2Ag(s),(-),：,Zn 2e,-,=Zn,2+,(+),：,2H,+,+2e,-,=H,2,电池反应：,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,Zn,Cu,H,2,SO,4,ZnSO,4,盐桥,+,3、把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出电极反应式及电池反应方程式,Zn,Cu,H,2,SO,4,负极：,Fe,2e,-,=Fe,2,+,正极：,2H,+,+2,e,-,=H,2,总：,Fe+2H,+,=Fe,2,+,+H,2,稀 硫 酸,Fe,Cu,稀 硫 酸,Fe,Cu,NaCl,溶液,负极：2Fe,4,e,-,=,2,Fe,2,+,正极：,2H,2,O,+O,2,+4,e,-,=4OH,-,总：2Fe+2H,2,O+O,2,=2Fe(OH),2,不同的介质 不同的电极反应,负极：2 Al,+,8,OH,6,e,-,=,2Al,O,2,+,4,H,2,O,正极：6H,+,+,6,e,-,=,3,H,2,总：2Al,+2OH,+2H,2,O=2,Al,O,2,+3H,2,稀 硫 酸,负极：,Mg,2e,-,=Mg,2,+,正极：,2H,+,+2,e,-,=H,2,总：,Mg+2H,+,=Mg,2+,+H,2,负极：Cu,2e,-,=,Cu,2+,正极：4,H,+,+,2,NO,3,+,2,e,-,=,2,NO,2,+,2,H,2,O,总：Cu,+4H,+,+2NO,3,=,2NO,2,+,Cu,2+,+2,H,2,O,稀,H,2,SO,4,负极：2 Al,6,e,-,=,2Al,3+,正极：6,H,+,+,6,e,-,=,3,H,2,总：2,Al+6H,+,=2Al,3+,+3H,2,练习：1、下列关于下图所示原电池的说法正确的是,（）,A 铝片为正极,B 正极上有H,2,产生,C Al是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出,D 当转移0.04 mol e,-,时，产生 0.01 mol O,2,Cu,BC,练习2.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:,则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为,_,ZYXW,5.利用原电池原理设计新型化学电池；,2.,改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；,1.进行金属活动性强弱比较；,3.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。,三、原电池的主要应用：,4.,解释某些化学现象,(1),比较金属活动性强弱。,例,1,：,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（）,C.,将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.,甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲,上有,H,2,气放出,；,B.,在氧化,还原反应中，甲比乙失去的电子多,；,D.,同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,原电池原理应用：,C,(2),比较反应速率,例,2,：,下列制氢气的反应速率最快的是,粗锌和,1mol/L,盐酸；,B.,A.,纯锌和,1mol/L,硫酸；,纯锌和,18 mol/L,硫酸；,C.,粗锌和,1mol/L,硫酸的反应中加入几滴,CuSO,4,溶液。,D.,（,D,）,原电池原理应用：,(3),比较金属腐蚀的快慢,例,3,：,下列各情况，在其中,Fe,片腐蚀由,快,到,慢,的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),原电池原理应用：,例,4,：,下列装置中四块相同的,Zn,片，放置一段时间后腐蚀速,率由,慢,到,快,的顺序是,(4),(2),(1),(3),(4),判断溶液,pH,值变化,例,5,：,在Cu-Zn原电池中，200mLH,2,SO,4,溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 mol,溶液的pH值变_(填“变大”、“变小”、“不变”)？若,pH为多少？,（溶液体积变化忽略不计）,变大,0.015,原电池原理应用：,(5),原电池原理的综合应用,例,6,：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。,“热敷袋”是利用,放出热量。,2),炭粉的主要作用是,。,3),加入氯化钠的主要作用是,。,4),木屑的作用是,。,铁被氧化,与铁屑、氯化钠溶液构成,原电池，加速铁屑的氧化,氯化钠溶于水、形成,电解质溶液,使用“热敷袋”时受热均匀,原电池原理应用：,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.,感谢您的下载观看,专家告诉,