高二化学选修4 第四章电化学基础全章课件 人教版

新课标人教版选修四化学反应原理

第四章 电化学基础第一节 原电池 (2课时) 课时) 课时

复习回顾1、原电池是______________________的装置。 、原电池是 将化学能转化为电能 的装置。 的装置 原电池反应的本质是_______________反应 反应。 原电池反应的本质是 氧化还原反应 反应。2、如右图所示，组成的原电池： 、如右图所示，组成的原电池： (1)当电解质溶液为稀 2SO4时： )当电解质溶液为稀H Zn电极是 负 (填“正”或“负”)极， 电极是____( 电极是 2+ 其电极反应为_______________, 其电极反应为_______________,该反应 Zn -2e = Zn 氧化” 还原” 下同) 是______(填“氧化”或“还原”,下同)反 氧化( 正 应； 还原 Cu电极是 - =H2↑极，其电极反应为 电极是______极 电极是 2H+ +2e _______________,该反应是4溶液时： Zn电极 该反应是_________反应 反应。 该反应是 (2)当电解质溶液为CuSO 溶液时： 反应。 )当电解质溶液为CuSO 电极 负 极，其电极反应为Zn -2e - = Zn 2+ 是____极 其电极反应为_____________, , 该反应是________反应 反应； 电极是 电极是____极 该反应是 氧化 反应；Cu电极是 正 极， 还原 反应 Cu 其电极反应为_______________,该反应 该反应_________反应 反应. 其电极反应为 2+ + 2e - = Cu该反应

原电池原理失e,沿导线传递，有电流产生 ，沿导线传递， 氧化反应

外电路

还原反应

负极Zn-2e=Zn2+阴离子

铜锌原电池 正极 2H++2e- =H2↑阳离子

阳离子 电解质

溶液 盐桥

电路

电 极 氧化反应) 负极： 负极： Zn-2e- =Zn2+ (氧化反应) 反 正极：2H++2e- =H ↑ (还原反应) 还原反应) 正极： 2 应 (离子方程式) 离子方程式) 离子方程式 总反应： 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (化学方程式) 化学方程式)

与原 电 池 相关的概念电子流向： 电子流向：负极流向正极 外电路 电流方向： 电流方向：正极流向负极 1.电路： 电路： 电路 内电路 阴离子流向负极 阳离子流向正极

2.电极： 电极： 电极

负极： 负极：电子流出的一极 正极： 正极：电子流入的一极 负极： - 负极： Zn-2e-= Zn2+

3.电极反应式： 电极反应式： 电极反应式正极： 正极： 2H++ 2e-= H2↑

4.总反应式：Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑ 总反应式： 总反应式

一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究提出问题： ?提出问题： 上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸 上图是我们在必修 中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸 的原电池，如果用它做电源，不但效率低， 的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长 电流就很快减弱，因此不适合实际应用。 电流就

很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造 成的呢？有没有什么改进措施？ 成的呢？有没有什么改进措施？ 学生讨论： 学生讨论： 造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气 造成的主要原因： 把铜极跟稀硫酸逐渐隔开， 泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内 使电流不能畅通。这种作用称为极化作用 极化作用。 阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 为了避免发生这种现象，设计如下图( 为了避免发生这种现象，设计如下图(书P71图4-1)所示 ) 的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？ 的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？

实验探索实验三( 页实验4-1) 实验三(书71页实验 ) 页实验实验现象： 实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发 生偏转，即有电流通过电路。 生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥， 取出盐桥，电流计指针即回 到零点，说明没有电流通过。 到零点，说明没有电流通过。

分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？ 分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？ 盐桥在此的作用是什么？ 盐桥在此的作用是什么？ 参考教材71页 参考教材 页 盐桥制法： 将热的琼胶溶液倒入 形管中(注意不要产生裂隙 将热的琼胶溶液倒入U形管中 注意不要产生裂隙), 盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入 形管中 注意不要产生裂隙 ，将冷却后的U形管浸泡在 的饱和溶液中即可。 将 将冷却后的 形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将 形管浸泡在 或 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入 形管，用棉花都住管口即可。 的饱和溶液装入U形管 用棉花都住管口即可。 形管， 或

得出结论盐桥的作用： 盐桥的作用：(1)使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 平衡电荷。 (2)平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完 Zn失去电子形成的 失去电子形成的Zn 进入ZnSO 溶液， 溶液因Zn 成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多 而带正电荷。同时， 则由于Cu 变为Cu 而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ,使得 SO42-相对较 多而带负电荷。溶液不保持电中性， 多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌 片流向铜片，造成电流中断。 片流向铜片，造成电流中断。 由于盐桥( KCl)的存在，其中阴离子Cl 由于盐桥(如KCl)的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩 散和迁移，阳离子K 则向CuSO 溶液扩散

和迁移， 散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的 电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行， 电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到 几乎完全沉淀下来。 锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH KCl溶液反应产生沉淀 代替KCl作盐桥。 KCl作盐桥 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。

一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究 请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的 化学能转换成电能的？ 化学能转换成电能的？指出电池 的正负极， 的正负极，并分别写出其中负极 和正极的电极反应式以及该电池 的总反应方程式。 的总反应方程式。

ZnSO4溶液

CuSO4溶液

负极(锌片): 氧化反应) 负极(锌片): Zn -2e - = Zn 2+ (氧化反应) 正极(铜片): 还原反应) 正极(铜片): Cu + 2e = Cu (还原反应)2+ -

电池反应( ):Zn 电池反应(总化学方程式): + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号： 电池符号 Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu

负极

盐桥

正极

二、由两个半电池组成原电池的工作原理 由两个半电池组成原电池的工作原理(1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以 )把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行， 适当方式连接，可以获得电流。 适当方式连接，可以获得电流。 ①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向 在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极， 外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极， 外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从 外电路得到电子。 外电路得到电子。 在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中， ②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳 离子的定向运动而形成内电路。 离子的定向运动而形成内电路。 练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子( 练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子( B ) A 移向 极，阴离子移向 移向Zn 阴离子移向Cu 极 B 移向 移向Cu 极，阴离子移向 极 阴 …… 此处隐藏：3074字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……