4.1 原电池 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

原电池的工作原理 1.什么是原电池？ 2.原电池的构成要素有哪些？ 3.如何判断原电池的正负极？ 4.原电池原理的应用有哪些？ Zn Cu CuSO4 原电池的构成条件、构成四要素：电极反应、电极材料、离子导体、电子导体 2 下列装置中能组成原电池的是( ) Zn Cu H2SO4 C Fe 食盐水 Zn Cu 酒精 Zn Zn H2SO4 Zn Cu H2SO4 Zn Cu CuSO4 A. B. C. D. E. F. ABF 原电池正负极的判断 负极 较活泼的金属 电子流出 发生氧化反应 阴离子移向 质量减轻 不活泼的金属/非金属 电子流入 发生还原反应 阳离子移向 质量增加/不变 有气体产生 正极 加快氧化还原反应的速率 防止金属的腐蚀 判断金属的活动性强弱 设计电池 原电池的应用 5 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。 若a、b相连时，a为负极； c、d相连时，电流由d到c； a、c相连时，c极上产生大量气泡； b、d相连时，b上有大量气泡产生， 则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 a > c > d > b 负极（Zn）→ 正极（Cu） 离子移动方向 阴离子移向负极 电子移动方向 阳离子移向正极 外电路(导线) 内电路(溶液) 带电粒子的定向移动产生电流 原电池的工作原理 Zn Cu CuSO4 理论上的现象 锌片逐渐溶解 铜片上有红色物质析出 电流表指针发生偏转 观察现象，分析原因 理论上的现象 实验观察到的现象 锌片逐渐溶解 铜片上有红色物质析出 电流表指针发生偏转 锌片表面有红色物质生成 铜片上有红色物质析出 电流表指针先发生偏转后示数逐渐减小 10 结合下图分析电流不稳定的原因是什么？如何改进？ Zn与CuSO4直接接触 ①锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应，导致部分化学能转为热能，造成能量损耗。 ②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 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。 11 盐桥 饱和KCl溶液的琼脂 平衡电荷 盐桥的作用： 1、使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。(离子通路） 2、平衡电荷。（离子库，可以源源不断的供给需要的离子） 防止管中溶液流出 K+和Cl-能在其中自由移动 作用： 构成离子通路 e- e- Cu2+ Zn2+ Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu K+ Cl- 负极 正极 氧化反应 还原反应 双液原电池：内阻大；电流稳定但电流小 15 阳离子交换膜： 质子交换膜： 阴离子交换膜： 改进 缩短盐桥的长度 能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？ 1.离子运动的距离长 2.离子运动的通道窄 3.离子容量小 增大盐桥的横截面积 只允许阳离子通过 只允许阴离子通过 只允许H+通过 下列有关叙述正确的是(　　) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后， 甲池的SO42-浓度减小 C.电池工作一段时间后， 乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 C [小结]原电池工作原理 缺点： 电流不稳定 优点：电流稳定 缺点：电流小 优点： 电流大且稳定 单液电池 双液电池 隔膜型电池 自发的 氧化还原反应 闭合回路 原电池 化学能 电能 离子导体 电极材料 电极反应 电子导体 氧化反应 还原反应 [小结]原电池工作原理 用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ） A.在外电路中，电流由铜电极流向银电极 B.正极反应为：Ag++e- =Ag C.实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该 原电池反应相同 BD 利用反应Zn+2FeCl3 === ZnCl2+2FeCl2 设计一个双液原电池。画出实验装置图。 正极材料为　 　 , 电极反应式为　 　　　　　;  负极材料为　 　　, 电极反应式为　 　　　　　。  石墨(或Pt等) Zn-2e- == Zn2+ 2Fe3++2e- ==2Fe2+ Zn　 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$