4.1原电池（第1课时）（教学课件）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修1）

第1讲 原电池 新人教版 化学 选择性必修一 第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 复习导入 1.定义 把化学能转化成电能的装置，称为原电池 2.构成条件 ①具有两个能导电的电极 ②具有电解质溶液或熔融电解质 ④能自发进行氧化还原反应 一般为两种活动性不同的金属或金属与能导电的非金属（石墨等） ③电极间形成闭合回路 用导线连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路， 也可以让两个电极直接接触 一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应 原电池 即原电池的总反应 复习导入 3.粒子移动方向 外电路： 内电路： 阳离子 → 正极 阴离子 → 负极 负极 → 正极 正极→ 负极 电子e-： 电流I： 负极 正极 “电子不下水，离子不上岸” 模块一 原电池的原理 实验4-1 实验4-1 双液 - 盐桥原电池的优点 使原电池中的氧化反应和还原反应近乎完全隔离,在不同区域之间实现了电子的定向移动,使原电池能持续、稳定地产生电流并有利于最大限度地将化学能转化为电能。 一、原电池的原理 1.双液-盐桥原电池 盐桥 装有饱和的KCl等溶液和琼脂制成的琼胶 琼胶的作用是防止管中溶液流出 K+和Cl-能在琼胶内自由移动 离子只出不进 一、原电池的原理 1.双液-盐桥原电池 盐桥的作用 沟通内电路，形成闭合回路 平衡电荷，使溶液保持电中性 避免电极与电解质溶液直接反应，放电更持久。 Zn Cu ZnSO4溶液 CuSO4溶液 A Zn2+ e- e- Cu2+ Cl- K+ 盐桥 一个原电池由两个半电池组成，一个发生氧化反应，一个发生还原反应，两个半电池用盐桥连接。半电池又叫电极 锌半电池 铜半电池 一、原电池的原理 2.原电池原理的应用 根据构成原电池的条件来设计原电池，先由电池反应写出电极反应 根据原电池原理设计原电池 还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物 还原剂－ne－===氧化产物 氧化剂＋ne－===还原产物 确定电极材料，再确定电解质溶液，最后形成闭合回路，构成原电池。 一、原电池的原理 2.原电池原理的应用 根据原电池原理设计原电池 (4)画出原电池装置图。画原电池装置图时注意电极材料和导线的粗细差异，电解质溶液也要画出，并进行相应标注。 (1)根据总反应分析化合价变化，找出氧化反应和还原反应。 (2)根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应确定原电池的正、负极。 (3)结合正、负极和电极反应确定电极材料和电解质溶液等，完成原电池装置的设计。 一、原电池的原理 2.原电池原理的应用 如在Zn与稀硫酸的反应体系中加入少量CuSO4溶液，Zn能置换出少量Cu，在溶液中Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，可以加快产生H2的速率。 加快氧化还原反应速率 一、原电池的原理 2.原电池原理的应用 如金属a、b用导线连接后插入稀硫酸中，若金属b上有气泡产生，根据原电池原理可判断b为正极，金属活动性a>b。 比较金属活动性的强弱 特例：Mg/Al/NaOH溶液形成的原电池中 Al作负极，Mg作正极，但金属活动性：Mg>Al。 特例：Cu/Fe/浓硝酸形成的原电池中 Cu作负极，Fe作正极，但金属活动性：Fe> Cu。 一、原电池的原理 2.原电池原理的应用 如要保护一个铁闸门，可用导线将其与锌块相连，使锌块作原电池的负极，铁闸门作正极。 用于金属的防护 模块二 化学电源 二、化学电源 1.化学电源 将化学能变成电能的装置 广泛应用于移动电话、照相机、计算器、遥控器、汽车、卫星等。 优点 能量转换效率高，供能稳定可靠 可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便 易维护，可在各种环境下工作。 二、化学电源 2.电池优劣的判断标准 比能量 比功率 电池的可储存时间的长短 ［单位：(w·h/kg)，(w·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 [单位：（W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小. 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更易满足使用者需求。 二、化学电源 3.化学电源的分类 放电之后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行） 一次电池 一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。 常见一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池等。 二、化学电源 3.化学电源的分类 一次电池 正极 负极 电解质溶液 e- + - 逐渐消耗 不断被还原 电池电压逐渐降低，最后失效 锌锰干电池构造原理 锌锰干电池 二、化学电源 3.化学电源的分类 一次电池 锌锰干电池 负极：Zn—2e— === Z