原电池的工作原理--课件--高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1.pptx

第四章化学反应与电能;张爷爷自从镶了两颗假牙（一颗金牙、一颗钢牙）后，经常头痛失眠，这是为什么？;素养目标;1、概念：把化学能转化为电能的装置。;ZnCu;Zn;自发的氧化还原反应;原电池正、负极的判断;(1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极()

(2)原电池中负极发生的反应是还原反应()

(3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极()

(4)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极()

(5)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属();如下图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是();单液铜锌原电池实验探究;

;分析“锌片表面附着红色固体，电流逐渐衰减”的原因。;解决问题的关键：还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触;实验探究——双液锌铜原电池;解决问题的关键：还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触;两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。;实验探究——双液锌铜原电池;有盐桥存在时，电流表指针偏转

取出盐桥，电流表指针不再偏转;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，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全变成Cu。;K＋;原电池;用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有含KCl饱和溶液的琼胶）构成一个原电池（如下图）。以下有关该原电池的叙述正确的是()

①在外电路中,电子由铜电极流向银电极

②正极反应为Ag++e-=Ag

③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应

与该原电池反应相同;电流大小：

电流稳定性：

转化效率：;1、阳离子交换膜：只允许阳离子通过;离子交换膜简介;单液原电池;锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是();(1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或其它能导电的物质)??

(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。

例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。

(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的而受到保护。

钢铁中含有碳，C与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁（做负极）遭到腐蚀

(4)设计制作化学电源

①首先将氧化还原反应分成两个半反应。

②根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。;例：依据反应2Fe3＋＋2I-=I2＋2Fe2＋，设计原电池，实现化学能转化为电能，并概括设计原电池的一般思路。;M、N、P、E四种金属，已知：

①M＋N2＋=N＋M2＋；

②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；

③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2＋＋2e－=E，

N－2e－=N2＋。则这种金属的还原性由强到弱的顺序是()

A．P＞M＞N＞E B．E＞N＞M＞P

C．P＞N＞M＞E D．E＞P＞M＞N;一个完整的氧化还原反应可以拆分，写成两个“半反应”式，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如氧化还原反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2?+CuCl2。

（1）可以写成氧化反应：_________________还原反应：_________________

（2）请将此反应设计成带盐桥的原电池，画出装置图;1.写出总反应式并改成离子方程式，

分析化合价升降，找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物，确定两极上对应的反应物及产物，定得失及其数目。

负极电极反应式模板：（升）还原剂－ne-=氧化产物

正极电极反应式模板：（降）氧化剂＋ne-=还原产物

2.根据电解质环境，利用H+（酸性）、OH-（碱性），O2-、CO32-（熔融盐）等使电极反应式电荷守恒。

3.配平电极反应式，利用H2O或其他使电极反应式原子守恒。;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑+2H2O

;原电池

一、单液原电池

二、双液原电池及其工作原理

盐桥作用：1、连通电路2、平衡电荷