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1、课件课件-选修选修4-专题专题12-1原电池的工作原理原电池的工作原理判断下列装置是否构成原电池判断下列装置是否构成原电池 酒精酒精稀稀H2SO4稀稀H2SO4ABCDECuSO4知识回顾知识回顾原电池:原电池:把化学能转变为电能的装置把化学能转变为电能的装置 构成原电构成原电池的条件池的条件两种不同的电极两种不同的电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路有一个能自发进行的氧化还原反应有一个能自发进行的氧化还原反应不活泼不活泼电极电极活泼金属活泼金属正极正极负极负极电子流出电子流出电子流入电子流入还原反应还原反应 氧化反应氧化反应若若E中两烧杯中的电解质溶液中两烧杯中的电解质溶液用能使
2、阴阳离子移动的装置用能使阴阳离子移动的装置连接起来,能否形成原电池连接起来,能否形成原电池?探究一:探究一:预测预测预测预测 实验实验实验实验1 1 1 1 的现象和结论的现象和结论的现象和结论的现象和结论 现象现象现象现象:锌粉溶解锌粉溶解锌粉溶解锌粉溶解,有红色物质析出有红色物质析出有红色物质析出有红色物质析出温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升结论结论结论结论:Zn+Cu2+Zn2+CuCuSO4 溶液溶液用做电源,效率低,时间稍长电用做电源,效率低,时间稍长电流就很快减弱,不适合实际应用流就很快减弱,不适合实际应用。电池两个电极上电池
3、两个电极上都有红色物质生成都有红色物质生成“单液单液”电池的缺陷电池的缺陷电池两个电极上电池两个电极上 都有气泡生成都有气泡生成1)将热的琼胶溶液倒入将热的琼胶溶液倒入U形管中,将冷却后的形管中,将冷却后的U形管浸形管浸泡在泡在KCl饱和溶液中即可。饱和溶液中即可。2)将将KCl饱和溶液装入饱和溶液装入U形管,用棉花堵住管口即可。形管,用棉花堵住管口即可。盐桥制法:盐桥制法:盐桥的作用盐桥的作用1 1)避免两溶液直接接触)避免两溶液直接接触2 2)连通原电池的内电路)连通原电池的内电路3 3)平衡溶液中的离子电荷)平衡溶液中的离子电荷(了解了解)探究二:探究二:预测预测预测预测 实验实验实验实
4、验2 2 2 2 的现象和结论的现象和结论的现象和结论的现象和结论 现象现象现象现象:锌片变细锌片变细锌片变细锌片变细铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转结论结论结论结论:Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+Zn+Cu2+Zn2+Cu2e2e-CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu知识拓展:知识拓展:原电池是由两个原电池是由两个半电池半电池组成的;半电池包括电极组成的;半电池包括电极材料和电解质溶液。半电池中的反应就是材料和电解质溶液。半电池中的反应就是半反应半反应,即即电极反应
5、。电极反应。活动与探究活动与探究课本第课本第1313页页1、如何在一个地处僻远的小岛上、如何在一个地处僻远的小岛上设置一设置一 座灯塔?座灯塔?(从能量角度考虑)(从能量角度考虑)思考讨论思考讨论负极:较活泼的金属(如铝等金属)负极:较活泼的金属(如铝等金属)正极:较不活泼的金属或石墨等正极:较不活泼的金属或石墨等电解质溶液:海水(电解质溶液:海水(NaCl、MgCl2等等)G G CA AB B设计设计请用镁、铝作电极请用镁、铝作电极,设计一个原电池设计一个原电池所用电解质溶液 _ 负极_ 负极反应_正极_ 正极反应_总反应 _现现有有试剂试剂:ZnSO4溶液、溶液、H2SO4溶液、溶液、N
6、aOH溶液、溶液、NaCl溶液、酒精溶液、酒精G G CA AB B设计设计请用镁、铝作电极请用镁、铝作电极,设计一个原电池设计一个原电池所用电解质溶液 _ 负极_ 负极反应_正极_ 正极反应_总反应 _现现有有试剂试剂:CuSO4溶液、溶液、ZnSO4溶液、溶液、H2SO4溶溶 液、液、NaOH溶液、溶液、FeCl3溶液、溶液、NaCl溶液、酒精溶液、酒精H2SO4溶溶 液液MgMg-2eMg-2e-=Mg=Mg2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2AlAlMg+2HMg+2H+=Mg=Mg2+2+H+H2 2G G CA AB B设计设计请用镁、铝作电极请用镁、铝作电极,设计一个原电
7、池设计一个原电池所用电解质溶液 _ 负极_负极反应_正极_正极反应_总反应 _现现有有试剂试剂:CuSO4溶液、溶液、ZnSO4溶液、溶液、H2SO4溶溶 液、液、NaOH溶液、溶液、FeCl3溶液、溶液、NaCl溶液、酒精溶液、酒精NaOH溶溶 液液MgAl-3eAl-3e-+4OH+4OH-=AlO=AlO2 2-+2H+2H2 2O O2H2H+2e+2e-=H=H2 2AlAl2Al+2OH2Al+2OH-+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2-+3H+3H2 2G G CA AB B反思反思原电池一定要有活泼性不同的原电池一定要有活泼性不同的两电极吗?两电极吗?不一定。不一
8、定。因为原电池的电极材料本身可以不参加因为原电池的电极材料本身可以不参加反应,而只起到反应,而只起到导电导电和做和做载体载体的作用。的作用。例如燃料电池。例如燃料电池。从以上两种镁、铝原电池中从以上两种镁、铝原电池中,你对原电池你对原电池负极负极的的判断有什么认识?判断有什么认识?一一.原电池原电池1.定义:把化学能转化为电能的装置定义:把化学能转化为电能的装置2.构成条件构成条件:两种相连接的活泼性不同的金属同时浸入电解质两种相连接的活泼性不同的金属同时浸入电解质 溶液中(一种可以是非金属导体如碳棒)。溶液中(一种可以是非金属导体如碳棒)。3.原电池的化学原理原电池的化学原理电子从负极(较活泼金属)流向正极(较不活电子从负极(较活泼金属)流向正极(较不活泼金属或碳棒),泼金属或碳棒),负极发生氧化反应,正极发生还原反应。负极发生氧化反应,正极发生还原反应。4.半电池:包括电极材料和电解质溶液,两个隔离半电池:包括电极材料和电解质溶液,两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。的半电池通过盐桥连接起来。小结小结