4-1-1原电池的工作原理课件2023—2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 第1课时 原电池的工作原理 人教版（2019）选择性必修一 1.以铜锌原电池为例，理解原电池的工作原理及应用。 2.学会判断原电池的正负极。 3.掌握原电池的电极反应式和电池反应方程式的书写 课程目标 【情境·思考】 画出铜锌原电池装置（以稀硫酸为电解液）写出该原电池的正负极的电极反应式（标明反应类型）、电池总反应式并判断阴阳离子、电子的移动方向。 【 知识回顾1】 H2SO4溶液 电子 ，发生 反应，电流 。 流出 电子 ，发生 反应，电流 。 流入 化学能转变为电能的装置。 1、定义： 2、电极： 负极： 正极： 流出 氧化 流入 还原 4、溶液中阴阳离子移动方向：阴离子移向负极； 阳离子移向正极。 3、本质：发生氧化还原反应 一、原电池的工作原理 5 判断下列哪几个装置能形成原电池？ A B C D E F M N CuSO4 √ √ √ √ 【 知识回顾2】 （2）活动性不同的两导体作电极： ①活动性不同的金属或非金属导体（如石墨） ②两相同的导体（如Pt黑）但吸附有不同的物质 导致其活动性不同 （3）电极需插进电解质溶液中； （4）必须形成闭合回路 （1）有能自发进行的氧化还原反应 5、原电池形成条件： 实验探究 请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池。 二、原电池的设计 CuSO4溶液 8 实际实验现象 预测实验现象 锌片 Zn-2e-=Zn2+ 铜片 Cu2++2e-=Cu 电流表 实际实验现象 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 锌片被红色物质覆盖 铜片上有红色物质析出 电流表读数不断减小 9 分析原因 1.锌片上的红色物质是什么？为什么锌片上有红色物质生成？ 因为锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应，所以锌片表面有铜析出。 2.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，所以最后没有电流产生。 10 （1）该原电池在工作中有何缺点？ （2）如何改进缺点？ 电极材料与电解质溶液接触，即没有将氧化剂与还原剂分开，不易控制 工作时，锌片上也有铜析出，原电池的电动势很快降低，电压不稳定 【深入探讨】 1、按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 且铜片和锌片上均无明显现象（即:无电子定向移动） ZnSO4 Zn Cu CuSO4 A 【思考与探究】 2、连通上述实验的装置，观察现象？ 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 形成原电池装置。 ZnSO4 Zn Cu CuSO4 A 【思考与探究】 分析右图所示的原电池的工作原理 ①确定该原电池的正、负极，电极反应和电池总反应。 ②判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动方向？ 【思考与交流】 ZnSO4溶液中Zn片逐渐溶解，失去电子被氧化成Zn2+进入溶液负极（锌电极）：Zn - 2e- = Zn2+ CuSO4溶液中Cu2+从Cu片上得到电子还原成Cu沉积在Cu片上正极（铜电极）：Cu2+ + 2e- = Cu (1) 成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。 (2) 离子移动方向：Cl－移向___极区，K＋移向___极区。 正 负 (3) 作用： 三、盐桥 a.沟通内电路,形成闭合回路； b.提供离子，平衡电荷保持溶液电中性。 15 双液原电池的优点： 能产生持续、稳定 的电流。 【思考与交流】 1、一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算Ksp(AgCl)。工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是（ ） A．右池中的银电极作负极 B．正极反应为Ag－e－===Ag＋ C．总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓ D．盐桥中的NO3-向右池方向移动 C 【课堂专练】 17 比 南孚 其他品牌 原因：南孚电池有“聚能环”。装置设计合理。 电池大PK 四、影响原电池输出电能能力的因素： 1、装置设计的合理性 2、组成原电池的反应物的氧化还原能力。 18 1.比较金属活动性强弱 例证:有两种金属a和b,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生。根据电极反应现象判断出a是负极,b是正极,因此,金属活动性a>b