4.1 原电池 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

【复习】1、原电池的定义 2、原电池的构成条件 3、原电池的正负极规律 复习 1、原电池 的装置。 原电池反应的本质是发生_____ ________反应。 2、原电池的构成条件： 3、原电池正、负极规律 ①负极——电子 的极。通常是活泼性 的金属，发生 反应 ②正极——电子 的极。通常是活泼性 的金属或非金属导体，发生 反应 流出 较强 氧化 流入 较弱 还原 ①有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体） ②电解质溶液 ③构成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 将化学能转变为电能 氧化还原 4、判断原电池正、负极的方法 ①由组成原电池的两极材料判断： 一般是活泼的金属为负极； 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 ②根据电流方向或电子流动方向判断： 外电路电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。 ④根据电极反应现象判断 不断溶解，质量减少为负极； 有气体产生或质量增加或不变为正极。 ③根据原电池两极发生的变化来判断： 负极总是失电子发生氧化反应; 正极总是得电子发生还原反应。 5、电极反应 A H2SO4 负极： Zn – 2e- = Zn2+ (氧化反应) 正极： 2H+ +2e- = H2↑ (还原反应) 6、总反应式(电池反应-两个电极反应之和) Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑ 判断下列装置哪些属于原电池 H2SO4 Zn Zn （1） 石墨 石墨 H2SO4 （2） H2SO4 Zn 石墨 （3） Zn Cu H2SO4 （4） CuSO4 Zn Cu （5） C2H5OH Zn Cu （6） Zn Cu ZnSO4 CuSO4 （7）               5 根据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计原电池，说说你的设计思路。 氧化还原反应拆分成电极反应 根据电极反应选择电极和电解质溶液 左图原电池的缺点：效率低，而且时间稍长电流就很快减弱。 思考：这是什么原因造成的呢？ 有没有什么改进措施？ 造成的主要原因： 由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。 当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也就没有电流在产生。 改进措施？ 将锌片与硫酸铜溶液隔离 硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 思考 上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？ 电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。 __________ _________ 锌半电池 铜半电池 双液原电池构成： 盐桥 介绍盐桥 盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻; 胶冻的作用是防止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻内自由移动。 介绍新知 盐桥的作用： （1）传递阴阳离子，使两个烧杯中的溶液连成一个通路 （2）平衡电荷，保持溶液电中性 双液原电池 工作原理 电流表 双液原电池工作原理 外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入铜片 内电路： Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，盐桥中的Cl—会移入ZnSO4溶液； 同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42—相对增加而带负电，盐桥中的K+移向CuSO4溶液，从而形成闭合回路。 负极反应： Zn-2e-= Zn2+ 正极反应： Cu2++2e- = Cu 电池总反应： Zn+Cu2+= Zn2++Cu 锌半电池 铜半电池 1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 原电池的设计 Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag 化合价升高失2e- 练习：利用下面反应设计原电池选择电极材料和电解质溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意图。 化合价降低得2e- 电极：负极是Cu，正极可以是Ag或C等。 电极反应式： 负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag 电解液：