4.1.2 原电池原理的应用-2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 第四章 ·化学反应与电能 第一节 原电池 第2课时 原电池原理的应用 1 Cu Zn 稀硫酸 - - Zn2+ H+ H+ SO42- 写出原电池中的总反应方程式和电极反应式，并标出电子转移和离子迁移的方向。 总反应方程式： Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑ 电极反应： 负极：Zn - 2e-==Zn2+（氧化反应） 正极：2H+ + 2e- H2↑（还原反应） e- 负极 氧化反应 正极 还原反应 角度1 电极反应 角度2 粒子迁移 外电路 电子迁移： 负→正 内电路 离子迁移： 阳离子： 移向正极 阴离子： 移向负极 2 目录 原电池原理的应用 01 电极反应方程式的书写 02 习 学 目 标 1.了解原电池原理在生产和生活中的应用 2.结合氧化还原反应原理和规律，正确书写电极反应和总反应方程式 NO.1 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 (1) 原理:在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减少,使反应速率增大. (2)应用：实验室用锌与稀硫酸反应制氢气时加入少量CuSO4溶液或常用粗锌能使产生H2的速率加快.原因是粗锌中的在杂质和锌.稀硫酸形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快. 6 7 D 4.设计原电池的一般思路 (1)将已知氧化还原反应拆分成两个半反应 氧化反应：还原剂－ne－===氧化产物 还原反应：氧化剂＋ne－===还原产物 正极反应式＋负极反应式―→电池总反应式 (2)根据总反应式并结合两个半反应，找出正、负极材料及电解质溶液。 ①电极材料的选择：选活泼性较强的金属作负极，活泼性较弱的金属或能导电的惰性材料作正极。 ②电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能与负极发生反应，可参照总反应式选择电解质溶液。 以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例。 3.设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+强。 (1)写出能说明氧化性Fe3+大于Cu2+的离子方程式:______________。 (2)若将上述反应设计成原电池,电极反应式为 ①负极:______________。 ②正极:_________________。 2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+ Cu-2e-====Cu2+ 2Fe3++2e-====2Fe2+ (3)在框中画出装置图,指出电极材料和电解质溶液: ①不含盐桥 ②含盐桥 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 12 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。 盐桥 C KI溶液 A FeCl3溶液 电流计 C 还原反应：2Fe3＋＋2e- = 2Fe2＋ 氧化反应：2I- - 2e- = I2 分析 氧化反应和 还原反应 选择 电极材料 与电极反应 相对应 选择 正极区、负极区 的电解液 设计原电池的思路 正极 负极 提炼归纳 原电池的设计思路 首先,把自发进行的氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应; 其次,根据电极反应,确定电极材料和电解质溶液;最后,用导线连接构成闭合电路。 14 (2)电池的电极材料必须能导电。 ①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极。 ②金属和非金属。如锌作负极,石墨棒作正极。 ③金属和化合物。如铅蓄电池,铅块作负极,PbO2作正极。 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中,两电极均可用Pt。 15 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。 16 【规律方法】原电池的设计方法 (1)找：找一个能够自发进行的氧化还原反应，只有自发进行的氧化还原反应才能被设计成原电池。 (2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应，还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)；氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。 (3)定：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极活泼性差的金属或能导电的非金属。 (4)画：连接电路，形成闭合回路，画出原电池示意图。 练.根据原电池工作原理，将下列氧化还原反应设计成原电池： 2Fe3+ + 2I- ==2Fe2+ + I2 要求： （1）分别写出氧化反应和还原反应。 （2）根据原电池构成要素，选择合适的物质或材料，并画出原电池的