江蘇省大豐市南陽中學高中化學《原電池的工作原理》課件（1）

專題專題1 化學反應與能量變化化學反應與能量變化第二單元第二單元 化學能與電能的轉化化學能與電能的轉化原電池的工作原理原電池的工作原理判斷下列裝置能否構成原電池，并思考原電池的構成條判斷下列裝置能否構成原電池，并思考原電池的構成條件件 知識回顧知識回顧CuCCuZn形成原電池的條件形成原電池的條件前提條件：有前提條件：有自發(fā)的氧化還原反應、放熱反應自發(fā)的氧化還原反應、放熱反應 （1 1）有兩種）有兩種活潑性不同活潑性不同的導電材料的導電材料 ( (不同的金屬或金屬與非金屬導體）不同的金屬或金屬與非金屬導體）作電極作電極（2 2）兩個電極必須插入）兩個電極必須插入電解質溶液電解質溶液中中（3 3）兩極相連形成）兩極相連形成閉合回路閉合回路 （用導線連接或電（用導線連接或電極直接接觸）極直接接觸）原電池原電池：把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置：把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置 正極（銅電極）：正極（銅電極）： 2H+ + 2e- = H2 負極（鋅電極）：負極（鋅電極）： Zn - 2e- = Zn2+電池反應：電池反應：Zn+ 2H+ = H2+ Zn2+（總反應）（總反應）ZnCuZnCuABCDEF下列哪些裝置能構成原電池？相應的電極反應下列哪些裝置能構成原電池？相應的電極反應負極負極Zn： Zn2e- Zn2+正極正極C：2H+2e- H2總反應總反應：Zn+2H+Zn2+H2負極負極： 2e- 2+正極正極C：2Ag+2e- 2Ag總反應總反應：Cu+2Ag+Cu2+2Ag設疑設疑若若F中兩燒杯中的電解質溶液用能使陰陽離子移中兩燒杯中的電解質溶液用能使陰陽離子移動的裝置連接起來，能否形成原電池？動的裝置連接起來，能否形成原電池？Zn+ Cu2+ Zn2+ + CuZn+ Cu2+ Zn2+ + Cu鹽橋：在鹽橋：在U型管中裝型管中裝滿用飽和滿用飽和KCl溶液和溶液和瓊脂作成的凍膠。瓊脂作成的凍膠。1 1、鹽橋的作用：、鹽橋的作用： 使使ClCl- -向鋅鹽方向移向鋅鹽方向移動，動，K K+ +向銅鹽方向移動，向銅鹽方向移動，使使ZnZn鹽和鹽和CuCu鹽溶液一直鹽溶液一直保持電中性，從而使電保持電中性，從而使電子不斷從子不斷從ZnZn極流向極流向CuCu極。極。正極（銅電極）：正極（銅電極）： Cu2+ + 2e- = Cu 負極（鋅電極）：負極（鋅電極）： Zn - 2e- = Zn2+電池反應：電池反應：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+（總反應）（總反應）此電池的優(yōu)點此電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。已知氧化還原反應已知氧化還原反應 Fe CuCl2 = FeCl2 Cu，利用這一反應設計一個原電池，畫出示意圖，利用這一反應設計一個原電池，畫出示意圖，標出電極材料，電解質溶液，寫出電極反應式。標出電極材料，電解質溶液，寫出電極反應式。CuCl2FeCl2ACuFe正極：正極：負極負極：Fe2e - Fe2+Cu2+2e- Cu1、判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明、判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.2H+2e-H2負極：負極：總反應：總反應：正極正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()隨堂檢測隨堂檢測 正極：正極：負極負極：總反應：總反應：Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4負極：負極：Zn2e-Zn2+正極：正極：Cu2+2e-Cu總反應：總反應：Zn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu2 2、一個原電池的總反應的離子方程式是、一個原電池的總反應的離子方程式是Zn + CuZn + Cu2+2+ = = ZnZn2+2+ + Cu + Cu，該反應的原電池的組成正確的是，該反應的原電池的組成正確的是 ABCD正極正極ZnZnAgCuCuCuCu負極負極CuCuCuCuZnZnZnZn電解質溶液電解質溶液CuClCuCl2 2H2SO4CuCuSO4FeClFeCl2 2 負極：負極： Fe 2e- = Fe2+正極：正極： 2H+ + 2e- = H2總：總：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 稀稀 硫硫 酸酸FeCu稀 硫 酸FeCuNaCl溶液溶液負極：負極： Fe 2e- = Fe2+正極：正極： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-總：總：2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2 不同的介質不同的介質 不同的電極反應不同的電極反應負極：負極： Al+ 4OH3e- =Al O2 +2H2O 正極：正極：2H2O + 2 e- = H2+ 2OH 總：總：2Al+ 2OH +2H2O =2Al O2 + 3H2 稀 硫 酸負極：負極： Mg 2e- = Mg2+ + 2H2O 正極：正極： 2H+ + 2e- = H2總：總：Mg +2H+ = Mg 2+ + H2 負極：負極： Cu 2e- = Cu 2+ 正極：正極： 2H+ +NO3 + e- = NO2 + H2O總：總：Cu + 4H+ +2NO3= 2NO2 + Cu 2+ + 2H2O稀H2SO4負極：負極： Al 3e- =Al 3+ + 2H2O 正極：正極： 2H+ + 2e- = H2z x z x xkxk_總：總：2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2 下列關于下圖所示原電池的說法正確的是下列關于下圖所示原電池的說法正確的是A 鋁片為正極鋁片為正極B 正極上有正極上有H2產(chǎn)生產(chǎn)生C Al是電池的負極，開始工作時溶液中會立即有白色沉淀析出是電池的負極，開始工作時溶液中會立即有白色沉淀析出D 當轉移當轉移0.04 mol e- 時，產(chǎn)生時，產(chǎn)生 0.01 mol O2 Cu