1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第一节第一节 原原 电电 池池【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4复习回顾复习回顾1、原电池是、原电池是_的装置。的装置。原电池反应的本质是原电池反应的本质是_反应。反应。将化学能转化为电能将化学能转化为电能氧化还原反应氧化还原反应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）当电解质溶液为稀H2SO4时：时：Zn电极是电极是_（填（填“正正”或或“负负”）极，）极，其电极反应为其电极反应为_，该反应，该反应是是_（填（填“氧化氧化”或或“还原还原”，下同）反应；，下同）反应；Cu电极是电极是_极，其
2、电极反应为极，其电极反应为_,该反应是该反应是_反应。反应。（2）当电解质溶液为）当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液时：溶液时：Zn电极电极是是_极，其电极反应为极，其电极反应为_，该反应是该反应是_反应；反应；Cu电极是电极是_极，极，其电极反应为其电极反应为_,该反应该反应_反应反应.负负Zn 2e -=Zn 2+氧化氧化正正2H+2e-=H2还原还原负负Zn 2e -=Zn 2+氧化氧化正正Cu2+2e -=Cu还原还原氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应Cu2+2
3、e-=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 Cu2+2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）阳离子阳离子外电路外电路内电路内电路1.电路：电路：外电路外电路内电路内电路电子流向：失电子的一极向得电子的一极电子流向：失电子的一极向得电子的一极电流方向：与电子流动方向相反电流方向：与电子流动方向相反阴离子流动方向与电子流动方向一致阴离子流动方向与电子流动方向一致阳离子流动方向与电
4、流方向一致阳离子流动方向与电流方向一致2.电极：电极：正极：电子流入的一极正极：电子流入的一极负极：电子流出的一极负极：电子流出的一极3.电极反应式：电极反应式：正极：正极：2H+2e-H2负极：负极：Zn2e-Zn2+4.总反应式：总反应式：Zn+2H+Zn2+H2？提出问题：提出问题：我们在必修我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸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，的原电池，如果用它做电源，不但效率低不但效率低，而且时间稍长，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。这是什么原因造这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施
5、？成的呢？有没有什么改进措施？学生讨论：学生讨论：造成的主要原因造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。一、对锌铜原电一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究为了避免发生这种现象，设计如下图（书为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图图4-1）所示）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？此电池的优点：此电池的优
6、点：能产生持续、稳能产生持续、稳定的电流。定的电流。盐桥：在盐桥：在U U型管型管中装满用饱和中装满用饱和KClKCl溶液和琼胶溶液和琼胶作成的冻胶。作成的冻胶。实验探索实验探索 实验实验4-1实验现象：实验现象：分析分析：改进后的装置为什么能够持续、稳：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？定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。明没有电流通过。盐桥的作用：盐桥的作用：（1 1）使整个装
7、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。得出结论得出结论（2 2）平衡电荷。）平衡电荷。在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是路是靠离子迁移完成靠离子迁移完成的。的。取出盐桥，取出盐桥，ZnZn失去电子失去电子形成的形成的ZnZn2+2+进入进入ZnSOZnSO4 4溶液，溶液，ZnSOZnSO4 4溶液因溶液因ZnZn2+2+增多增多而带正电荷。同时，而带正电荷。同时，CuSOCuSO4 4则由于则由于CuCu2+2+变为变为Cu Cu，使得使得 SOSO4 42-2-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中相对较多而带负电
8、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，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。造成电流中断。得出结论得出结论 由于由于盐桥盐桥（如（如KClKCl）的存在，其中阴离子）的存在，其中阴离子ClCl-向向ZnSOZnSO4 4溶液扩散和迁移，阳离子溶液扩散和迁移，阳离子K K+则向则向CuSOCuSO4 4溶溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液液扩散和迁移，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，一直到的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或锌片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+
9、几乎完全沉几乎完全沉淀下来。淀下来。若电解质溶液与若电解质溶液与KClKCl溶液反应产生沉淀，溶液反应产生沉淀，可用可用NHNH4 4NONO3 3代替代替KClKCl作盐桥。作盐桥。负极（锌片）：负极（锌片）：Zn 2e -=Zn 2+（氧化反应）（氧化反应）正极（铜片）：正极（铜片）：Cu2+2e -=Cu （还原反应）（还原反应）电池反应（电池反应（总方程式总方程式）：）：Zn+Cu2+=Zn 2+Cu 电池符号电池符号：Zn ZnSO4 CuSO4 Cu 负极负极 盐桥盐桥 正极正极 电极反应电极反应【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4二、由两个半电池组成原电池
10、的工作原理二、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，）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。再以适当方式连接，可以获得电流。在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。为正极，正极从外电路得到电子。在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并在原电池的内部，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。通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。【新人教版】原电池PP
11、T课件4【新人教版】原电池PPT课件4二、由两个半电池组成原电池的工作原理二、由两个半电池组成原电池的工作原理练习：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（）A 移向移向Zn 极，阴离子移向极，阴离子移向Cu 极极B 移向移向Cu 极，阴离子移向极，阴离子移向Zn 极极C 和阴离子都移向和阴离子都移向Zn极极D 和阴离子都移向和阴离子都移向Cu 极极B【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极
12、活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验第一组实验【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件二：电极需插进电解质溶液中；第二组实验第二组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4第三组实验第三组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）可以可以【新人教版】原电池P
13、PT课件4【新人教版】原电池PPT课件4组成原电池的条件组成原电池的条件（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。属单质或金属氧化物）作电极。（2）电极材料均插入电解质溶液中。）电极材料均插入电解质溶液中。（3）两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。（4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。）内部条件：能自发进行氧化还原反应。【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶溶液液CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEF
14、MnZnZ4OS2HNnZCu4OS2CuuC4OS2H1.下列哪几个装置能形成原电池？下列哪几个装置能形成原电池？OVXVVXXXXV典型例题：典型例题：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4ABCD正极正极ZnCuCuFe负极负极CuZnZnZn电解质溶液电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例题：典型例题：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4（3）原电池的正负极的判断方法）原电池的正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子流动（根据电子流动方向）方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极【新人教版】原
15、电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4 较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极根据原电池电极 发生的反应发生的反应根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出：负极负极正极正极【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件41.1.
16、某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是原电池时，锌为负极，此金属是()()A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu2.2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的质溶液的 pH()pH()A.A.不变不变 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D.D.逐渐变小逐渐变小C典型例题：典型例题：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件43.把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线四块金属片浸入稀硫酸中
17、，用导线两两相连组成原电池。若两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产极上产生大量气泡，生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件44、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线、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；小心的向烧杯将
18、其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是溶液，片刻后可观察到的现象是(D)A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4请根据氧化还原反应请根据氧化还原反应:Cu+2 Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池。设计成原电池。你有哪些可行方案你有哪些可行方案?Cu Cu 2e-=Cu2+比比Cu不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨2Fe3+2
19、e-=2Fe2+Fe2(SO4)3、FeCl3等等负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：练一练练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。什么？试画出原电池的装置简图。【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4归纳总结归纳总结原电池设计思路：原电池设计思路：)能自发进行的氧化还原反应能自发进行的氧化还原反应)通常须两个活性不同的电极通常须两个活性不同的电极)电解质溶液电解质溶液)还原剂在负极失电子，发生氧化反应，还原剂在负极失电子，发生氧化反应，氧化剂在正极得电子氧化剂在正极得电子,
20、发生还原反应发生还原反应【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件41.利用原电池原理设计新型化学电池；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改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极电化学保护法，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。而受到保护。如在铁器表面镀锌。三、原电池的主要应用：三、原电池的主要应用：5.解释某些化学现象解释某些化学现象【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4(1)比
21、较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；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，乙溶甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有解，甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，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；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）原电池原理应用：原电池原理应用：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4(3)比较金属腐蚀的快慢比较金属
22、腐蚀的快慢例例3：下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用：原电池原理应用：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4(4)判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例5：在在Cu-Zn原电池中，原电池中，200mLH2SO4 溶液的溶液的浓度为浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，若工作一段时间后，从装置中共收集到从装置中共收集到 0.168L升气体，则流升气体，则流过导线的电子为过导线的电子为 mol,溶液的溶液的pH值变值变_？（溶液体积变化忽略？（溶液体积变化忽略不计）不计）大大0
23、.015原电池原理应用：原电池原理应用：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4(5)原电池原理的综合应用原电池原理的综合应用例例6：市场上出售的：市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋热敷袋”启启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开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。现有大量铁锈存在。1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用 放出热量。放出热量。2)2)炭粉的主要作用是炭粉的
24、主要作用是 。3)3)加入氯化钠的主要作用是加入氯化钠的主要作用是 。4)4)木屑的作用是木屑的作用是 。铁被氧化铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用使用“热敷袋热敷袋”时受热均匀时受热均匀原电池原理应用：原电池原理应用：【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件41公路、铁路、民航等部门，挖掘运输潜能，合理安排运力，确保暑运畅通，确保不出现旅客滞留现象发生。2作为一种道德标准，“八荣八耻”积淀着中华民族传统的道德内涵，我们能否将我国建设成文明的社会主义强国将直接取决于对这一标准的落实。3在伊朗核问题日益升温之际，以色列采取了任命准备与伊作战的指挥官，从德国购进能够进行核打击的先进潜艇，准备应付一切局面。4数码媒体艺术，大多数人还是比较陌生的；作为一种新的艺术形式，它在中国正日益受到关注和发展。5“中国若不能创造出一种新哲学，则民族再兴只是空谈”，张岱年这话表明唯有创造新哲学我们民族才有振兴的希望。6把对哲学理论、中国哲学史和文化问题的研究同民族复兴联系在一起，是张岱年哲学研究的特点，因而他被誉为最有远见的哲学家之一【新人教版】原电池PPT课件4【新人教版】原电池PPT课件4
