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1、复习回顾复习回顾1 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 2、如右图所示,组成的原电池:、如右图所示,组成的原电池:(1 1)当电解质溶液为稀)当电解质溶液为稀H H2 2SOSO4 4时:时:ZnZn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;CuCu电极是电极是_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。(2 2)当电解质溶液为
2、)当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液时:溶液时:ZnZn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;CuCu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ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+氧化氧化正正2H2H+2e+2e-=H=H2 2还原还原负负ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+氧化氧化正正CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu还原还原第1页/共34页1.能自发进行氧化还原反应2.两个活泼性不同的导体作电极3.有电解质溶液4.形成闭合回路原电池的构成条件:第2页/共34页练习练习判断下列装置是否能形成原电
3、池?判断下列装置是否能形成原电池?ABCDEFCDE第3页/共34页氧化反应还原反应()()Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu 硫酸铜溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2+CuCu原电池的工作原理原电池的工作原理 锌片锌片失去电子失去电子,铜离子,铜离子得到电子得到电子,两极之间溶液离,两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动,构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动,构成闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生转移过程,产生电流电流。第4页/共34页开始实验现象开始实验现象锌片锌
4、片Zn-2e-=Zn2+铜铜Cu2+2e-=Cu电流表电流表锌片腐蚀,不断溶解铜片上有红色物质析出电流表指针发生偏转一段时间实验现象锌片被红色物质覆盖电流表读数不断减小实验探究一实验探究一第5页/共34页Zn也会和CuSO4 直接反应存在缺陷!2.不使用时,该原电池能否长期保存CuSO4 溶液AZn1.1.为什么电流表读数不断减小?因为铜在锌表面析出后,与CuSO4溶液一起形成了原电池,产生的电流并没有经过电流表,所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后,相当于两个电极都是铜,已不能发生原电池反应,所以最后无电流产生。实验探究一实验探究一现象再分析现象再分析第6页/共34页1.此原电
5、池不能获得稳定电流的根本原因是什么?2.怎么避免这一“隐患”的发生?原因分析原因分析实验探究一实验探究一第7页/共34页CuCuZnZnZnSOZnSO4 4溶液溶液溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液Zn2+SO42-A1.1.烧杯中加什么溶液?实验设计实验设计不与锌反应的溶液,一般加金属对应的盐溶液。为什么?SO42-Zn2+2.2.安培表指针会偏转吗?3.3.怎样构成闭合回路?实验探究二实验探究二第8页/共34页盐桥盐桥中中通常装有含通常装有含KCl饱和饱和溶液溶液的的琼脂琼脂K+和和Cl-在盐桥中能移动在盐桥中能移动 信息提示信息提示第9页/共34页交流研讨:交流研讨:1、在
6、盐桥插入之前,检流计指针是否发生偏转?、在盐桥插入之前,检流计指针是否发生偏转?2、在盐桥插入之后,检流计指针是否发生偏转?、在盐桥插入之后,检流计指针是否发生偏转?3、左右烧杯中各发生了什么反应?、左右烧杯中各发生了什么反应?4、该装置与普通锌铜原电池相比,有什么不同的地方、该装置与普通锌铜原电池相比,有什么不同的地方?半电池:包括电极材半电池:包括电极材料和电解质溶液,两料和电解质溶液,两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。实验探究二实验探究二第10页/共34页SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+盐桥盐桥工作示意图工作示意图CuZnK+ClK+ClK+ClK
7、+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl1、勾通内电路、勾通内电路2.平衡电平衡电 荷,使溶荷,使溶液呈电中液呈电中性性第11页/共34页锌半电池锌半电池铜半电池铜半电池电极反应:电极反应:负极:负极:正极:正极:总反应:总反应:Cu2+2e-=CuZn2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+Cu锌铜原电池(盐桥)锌铜原电池(盐桥)ZnSOZnSO4 4溶液溶液溶液溶液CuZnCuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液盐桥盐桥 问题解决问题解决电池符号电池符号:Zn Zn ZnSOZnSO4 4 CuSOCuSO4 4 Cu Cu 负极负极 盐桥盐桥 正极正极第12页/共
8、34页二二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:还原性强的材料作负极,失电子被氧化电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原电子由负极经导线流向正极两极之间通过盐桥构成闭合回路。知识小结知识小结一一.盐桥的作用盐桥的作用:1.勾通内电路2.平衡电荷,使溶液呈电中性半电池中:另半电池:外电路中:内电路中:第13页/共34页银半电池银半电池铜半电池铜半电池电极反应:电极反应:负极:负极:正极:正极:总反应:总反应:Cu 2e-=Cu2+2Ag+2e-=2AgCu+2Ag+=Cu2+2Ag 铜银原电池(盐桥)铜银原电池(盐桥)AgNOAgNO3 3
9、溶液溶液溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液CuAg盐桥盐桥 问题解决问题解决第14页/共34页请根据离子反应:请根据离子反应:Fe+Cu2+Fe2+Cu设计一个设计一个带盐桥的带盐桥的原电池,原电池,知识应用知识应用第15页/共34页CuSO4 溶液AFe知识递进知识递进优点:1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应,增加了原电池的使用寿命2.离子在盐桥中作定向移动,减少了离子的混乱,使离子移动更加有序,电流持续稳定,提高了原电池的使用效率A第16页/共34页(高考真题)依据氧化还原反应:高考真题)依据氧化还原反应:2Ag2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu(aq)+Cu(s)=
10、Cu2+2+(aq)+2Ag(s)(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,设计的原电池如图所示,请回答下列问题:请回答下列问题:(1 1)电极)电极X X的材料是的材料是 ;电解质溶液电解质溶液Y Y是是 ;(2 2)银电极为电池的)银电极为电池的极,极,发生的电极反应为发生的电极反应为 X X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为 ;(3 3)外电路中的电子是从)外电路中的电子是从电极电极 流向流向电极。电极。CuCuAgNOAgNO3 3正正X XAgAgCu2e-=Cu2+2Ag+2e-=2Ag练习反馈练习反馈第17页/共34页三原电池正、负极的判断三原电池正、负极的判断第18
11、页/共34页特别提醒特别提醒判断电极时,不能简单地依据金属的活动性判断电极时,不能简单地依据金属的活动性顺序来判断,要看反应的具体情况。如:顺序来判断,要看反应的具体情况。如:(1)Al在强碱溶液中比在强碱溶液中比Mg更易失电子,更易失电子,Al作负极、作负极、Mg作正极。作正极。(2)Fe、Al在浓在浓HNO3中钝化后,比中钝化后,比Cu更难失电子,更难失电子,Cu作负极、作负极、Fe、Al作正极。作正极。第19页/共34页BCB第20页/共34页判断右边原电池的正、负极,并写出电极判断右边原电池的正、负极,并写出电极反应式。反应式。Cu Cu C CFeClFeCl3 3溶液溶液负极:负极
12、:CuCu 失电子失电子 CuCu -2e2e-=CuCu2+2+正极:正极:FeFe3+3+得电子得电子 2Fe2Fe3+3+2e2e-=2Fe2Fe2+2+A A Cu+2FeClCu+2FeCl3 3=CuCl=CuCl2 2+2FeCl+2FeCl2 2先写出总反应:先写出总反应:即即 负极与电解质溶液反应负极与电解质溶液反应拆成离子方程式:拆成离子方程式:CuCu +2Fe2Fe3 3 =CuCu2 2 +2Fe2Fe2 2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极四、电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法第21页/共34页2.2.复杂原电池电极方程式的书写复杂原电池电
13、极方程式的书写(1 1)方法点拨:写电极方程式的时候,要根据)方法点拨:写电极方程式的时候,要根据“得电子显负电;失电子显正电得电子显负电;失电子显正电”的的原则,利用原则,利用“电荷守恒电荷守恒”,通过巧用,通过巧用H H、OHOH和水写出电极方程式。和水写出电极方程式。(2 2)一般先写出简单一极的反应式,再用总反应式做差得出另一极的反应式。)一般先写出简单一极的反应式,再用总反应式做差得出另一极的反应式。(3 3)两极同时书写时注意使两极电子得失相等。)两极同时书写时注意使两极电子得失相等。第22页/共34页请写出请写出右边原电池的右边原电池的电极电极方程式。方程式。总反应方程式:总反应
14、方程式:负极:负极:AlAl,失,失e e-2Al -6e 2Al -6e 2 2Al3+2Al2Al3+3+8OH+8OH-=2AlO=2AlO2 2-+4H+4H2 2OO 负极总反应:负极总反应:2Al+8OH2Al+8OH-6e6e 2AlO2AlO2 2-+4H+4H2 2OO正极:总反应负极反应正极:总反应负极反应6H6H2 2OO6e6e 6OH6OH 3H3H2 2 MgAlNaOHNaOH溶液溶液A拆成离子方程式:拆成离子方程式:2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2第2
15、3页/共34页第24页/共34页1.1.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;2.2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;酸反应制取氢气;3.3.进行金属活动性强弱比较;进行金属活动性强弱比较;4.4.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。五、原电池原理的应用:五、原电池原理的应用:5.5.解释某些化学现象解释某些化学现象第25页/共34页(1)比较金属活动性强弱。例1:下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲
16、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,乙溶解,甲上有H2气放出;B.在氧化还原反应中,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;(C)原电池原理应用:第26页/共34页(2)比较反应速率例例2:下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和1mol/L盐酸;盐酸;B.A.纯锌和1mol/L硫酸;纯锌和18mol/L硫酸;C.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.(D)原电池原理应用:第27页/共34页例3:下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)第28页/共
17、34页练习判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.()()()2H+2e-H2负极:总反应:正极:Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2第29页/共34页()()负极:正极:总反应:正极:负极:总反应:Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4第30页/共34页()()负极:正极:总反应:Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或Zn+CuSO4ZnSO4+Cu第31页/共34页()()负极:正极:总反应:Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+Fe2+H2或Fe+H2SO4FeSO4+H2第32页/共34页2.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;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是3。试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag2Fe3+Fe=3Fe2+(D)(Zn AgNO3 C)(Fe Fe2(SO4)3 C)A.铁圈和银圈左右摇摆不定;B.保持平衡状态;C.铁圈向下倾斜;D.银圈向下倾斜;第33页/共34页感谢您的观看!第34页/共34页