2024/8/211兖州第一中学 田静第四章第四章 电化学基础电化学基础2024/8/212兖州第一中学 田静学习目标学习目标：1.1.理解原电池的工作原理，能正确书写电极反应式；理解原电池的工作原理，能正确书写电极反应式；2.2.理解原电池溶液阴阳离子的移动方向；理解原电池溶液阴阳离子的移动方向；3.3.了解盐桥在原电池中的应用；了解盐桥在原电池中的应用；4.4.理解与掌握原电池原理在化学中的应用。理解与掌握原电池原理在化学中的应用。重点重点：原电池的工作原理原电池的工作原理难点难点：电极电极(半电池半电池)反应、电池反应方程式的书写反应、电池反应方程式的书写2024/8/213兖州第一中学 田静 1799年意大利的物理学家伏达用铜片、浸盐水的纸片、锌片依次重叠起来，创制了最早的获得连续电流的伏达电堆（原电池） 1800年他公布了电池原理， 1801年他为拿破仑一世演示了伏达电堆，拿破仑授予他金质奖章并封他为伯爵 。2024/8/214兖州第一中学 田静形形色色的电池形形色色的电池2024/8/215兖州第一中学 田静复习回顾复习回顾原电池是原电池是_的装置。的装置。原电池反应的本质是原电池反应的本质是_反应。反应。将将化学能转化为电能化学能转化为电能氧化还原反应氧化还原反应 2024/8/216兖州第一中学 田静（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）复习回顾复习回顾:判断下列哪些装置能构成原电池判断下列哪些装置能构成原电池,为什么？为什么？（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）Ag2024/8/217兖州第一中学 田静1 1、组成原电池的条件、组成原电池的条件（1）有两种活动性不同的金属（或一）有两种活动性不同的金属（或一 种是种是非金属单质或金属氧化物作电极非金属单质或金属氧化物作电极) （2）两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。（3）电极材料均插入电解质溶液中。）电极材料均插入电解质溶液中。（4）能自发进行的氧化还原反应。）能自发进行的氧化还原反应。2024/8/218兖州第一中学 田静外电路外电路:负极负极(锌片锌片)：Zn2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极正极(铜片铜片):2H+2e-=H2 （还原反应）（还原反应） 负极负极 正极正极 负极负极 正极正极 内电路：内电路：阳阳离离 子移向子移向正正极极阴阴离子离子 移向移向负负极极电子电流2、原电池的工作原理、原电池的工作原理能说出它是如何产生电流的吗？2024/8/219兖州第一中学 田静探究实验探究实验 Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu将该反应设计成原电池，并验证将该反应设计成原电池，并验证能否产生电流。能否产生电流。原电池原电池2024/8/2110兖州第一中学 田静对锌铜原电对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究左图是原电池，如果用左图是原电池，如果用它做电源，不但效率低，它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实快减弱，因此不适合实际应用际应用。有没有什么改进措施？有没有什么改进措施？2024/8/2111兖州第一中学 田静请阅读课本请阅读课本7171页实验页实验41,41, 分析：分析： 是如何改进的？是如何改进的？ 改进后有什么优点？为什么？改进后有什么优点？为什么？ 盐桥的作用是什么？盐桥的作用是什么？2024/8/2112兖州第一中学 田静设计如下（书设计如下（书P71图图4-1）所示的原电池装置）所示的原电池装置图图盐桥中通常装有含琼胶盐桥中通常装有含琼胶的的KClKCl饱和溶液饱和溶液此装置优点：能稳此装置优点：能稳定长时间放电定长时间放电2024/8/2113兖州第一中学 田静 盐桥的作用：盐桥的作用： （1）构成通路，）构成通路， （2）平衡电荷。）平衡电荷。2024/8/2114兖州第一中学 田静Mg AlA稀稀硫酸溶液硫酸溶液NaOHNaOH溶液溶液3、电极反应式的书写、电极反应式的书写AAgNOAgNO3 3溶液溶液 Cu Ag写出电极反应式和电池反应式写出电极反应式和电池反应式,并描述现象并描述现象2024/8/2115兖州第一中学 田静Mg AlA+NaOHNaOH溶液溶液-负极：负极：2Al+8OH- -6e- =2AlO2-+4H2O 总：总：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2正极：正极：6H2O+6e- =3H2+6OH-原电池原电池2024/8/2116兖州第一中学 田静4、原、原 电电 池池 的的 正正 负负 极极 判判 断断 方方 法法根据电子流动方向根据电子流动方向电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极 质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极根据电极有根据电极有气泡冒出：气泡冒出：较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料负极负极正极正极负极负极正极正极根据电极材料的活动性根据电极材料的活动性根据电极反应根据电极反应根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重2024/8/2117兖州第一中学 田静1 1、判断、判断电极反应电极反应。2 2、确定、确定合适合适的的电极材料电极材料和和电解电解质溶液质溶液 利用利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计设计一个一个原电池原电池.化合价升高化合价升高 失失2e- 化合价降低化合价降低 得得2e-eFCuCuSO4溶液溶液5、原、原 电电 池池 的的 设设 计计2024/8/2118兖州第一中学 田静请根据氧化还原反应请根据氧化还原反应 :Zn(s)+ Fe2+ (aq) =Zn 2+ (aq)+ Fe (s) 设计成原电池，画出简易装置图。设计成原电池，画出简易装置图。练练一一练练课课 本本 P73 页页 第第 六六 题题（1）采用烧杯和盐桥）采用烧杯和盐桥（2）注明原电池的正负极）注明原电池的正负极（3）注明外电路电子的流向）注明外电路电子的流向（4）写出两个电极上的电极反应式）写出两个电极上的电极反应式2024/8/2119兖州第一中学 田静ZnFeZnSO4FeSO4装置图装置图(_)(+)e2024/8/2120兖州第一中学 田静1、下列哪个反应不能设计成原电池、下列哪个反应不能设计成原电池( ) A、锌和硫酸、锌和硫酸 B、甲烷和氧气、甲烷和氧气 C、一氧化碳和氧气、一氧化碳和氧气 D、盐酸和氢氧化钠、盐酸和氢氧化钠巩 固 练 习D2024/8/2121兖州第一中学 田静2、锌铜原电池产生电流时，阳离子、锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ）A 移向移向Zn 极，阴离子移向极，阴离子移向Cu 极极B 移向移向Cu 极，阴离子移向极，阴离子移向Zn 极极C 和阴离子都移向和阴离子都移向Zn极极D 和阴离子都移向和阴离子都移向Cu 极极B2024/8/2122兖州第一中学 田静3、把、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，则四种金上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为属的活动性顺序由强到弱的为 ( )Aa b c d Ba c d b Cc a b d Db d c a Babc da cd b2024/8/2123兖州第一中学 田静原电池原电池4.4.将等质量的两份锌粉将等质量的两份锌粉a a和和b b，分别加入两个盛，分别加入两个盛过量过量的的稀硫酸的烧杯中，并向盛有稀硫酸的烧杯中，并向盛有a a的烧杯中的烧杯中再加入少量再加入少量CuSOCuSO4 4溶液溶液。下列各图表示氢气体。下列各图表示氢气体积积V V（H H2 2）与反应时间）与反应时间t t的关系，其中正确的是的关系，其中正确的是（ ）A氧化性：Cu 2+ H+2024/8/2124兖州第一中学 田静体 验 高 考 利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其负极电极反应式为_,正极电极反应式为_( 2012年高考理综山东卷)负极负极: 2Cu _ 4e- =2Cu 2+正极正极: 4H+O2+4e- =2H2O2024/8/2125兖州第一中学 田静作业1、完成济宁本同步学案P92页检 验测评2、搜集身边的电池，了解电池的种类和用途2024/8/2126兖州第一中学 田静