原電池課件(上課用).ppt

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1、第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池會(huì)理縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)王宗菊1.本節(jié)要點(diǎn)構(gòu)成原電池的條件？3.原電池的工作原理？什么是原電池？4.原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷？2.閱讀材料1780年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼。解剖青蛙時(shí)，已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐尼做了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1:用一枝銅鉤插入死青蛙的脊髓中，再掛在鐵欄桿上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就發(fā)生顫抖。實(shí)驗(yàn)2:將青蛙放到銅制的解剖盤里，當(dāng)解剖刀接觸蛙腿時(shí)，蛙腿發(fā)生抽搐.他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出：青蛙自身肌肉和神經(jīng)里的“生物電”是導(dǎo)致抽搐的原因。1791年，伽伐尼發(fā)表了《論肌肉中的生物電》論文，引起廣泛關(guān)注。善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏

2、打，提出了疑問：為什么只有青蛙腿和銅器或鐵器接觸時(shí)才發(fā)生抽搐？他做了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1:將青蛙腿放在銅盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿抽搐.實(shí)驗(yàn)2:將青蛙腿放在木盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿不動(dòng).伏打用實(shí)驗(yàn)推翻了伽伐尼的結(jié)論，認(rèn)為要有兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿才會(huì)抽搐。由此,伏打加以研究,于1799年發(fā)明了世界上第一個(gè)電池—伏打電池即原電池伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)的質(zhì)疑（Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打電堆模型。伏打電池是實(shí)用電池的開端。實(shí)驗(yàn)探究請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu分析該反應(yīng)氧化劑、還原劑及電子轉(zhuǎn)移情況和現(xiàn)象及反應(yīng)快慢。Cu

3、SO4一、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移）負(fù)極（還原性）還原反應(yīng)氧化反應(yīng)正極（氧化性）失e－得e－電子e－電流Ｉ［結(jié)論］把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同的區(qū)域進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，就可以獲得電流．CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？?jī)蓚€(gè)電極上及溶液都有什么現(xiàn)象？換成H2SO4現(xiàn)象又如何？該裝置是否構(gòu)成原電池？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？銅電極上有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)探究2指針偏轉(zhuǎn)，鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量增加，溶液顏色變淺速度較快。是原電池，指針不偏轉(zhuǎn)，銅極增重。（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活

4、潑的金屬。（一定嗎？）正極：較不活潑的金屬、石墨等判斷下列哪些裝置能構(gòu)成原電池。為什么？形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；形成條件三：必須形成閉合回路（可以）（不可以）（可以）（不可以）氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)Cu2++2e-=Cu陰離子陽離子總反應(yīng)：負(fù)極正極Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽離子原電池原理外電路內(nèi)電路回顧舊知1、原電池的裝置。原電池反應(yīng)的本

5、質(zhì)是發(fā)生_____________反應(yīng)。2、原電池的構(gòu)成條件：3、原電池正、負(fù)極規(guī)律①負(fù)極——電子的極。通常是活潑性的金屬，發(fā)生反應(yīng)②正極——電子的極。通常是活潑性的金屬或非金屬導(dǎo)體，發(fā)生反應(yīng)流出較強(qiáng)氧化流入較弱還原①有兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為非金屬導(dǎo)體）②電解質(zhì)溶液③構(gòu)成閉合回路④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎趸€原CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？?jī)蓚€(gè)電極上都有什么現(xiàn)象？效率高嗎？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。放電時(shí)間短效率低，兩個(gè)電極上都有紅色物質(zhì)生成CuSO4溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？將鋅片與銅片隔離。分析

6、：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？思考為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間放電工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入銅片內(nèi)電路：Zn原子失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl

7、—會(huì)移向ZnSO4溶液；同時(shí)Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42—相對(duì)增加而帶負(fù)電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性②代替兩溶液直接接觸使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路鹽橋：飽和KCl溶液(以瓊膠制作成凍膠)原電池二、電極反應(yīng)式的判斷和書寫（1）.原電池兩極的判斷：若給出裝置則與電解液反應(yīng)的一極為負(fù)極，若給出總反應(yīng)方程式則分析反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)元素化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極。（2）