hxkx441電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)原電池

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1、新課標(biāo)人教版選修四新課標(biāo)人教版選修四第四節(jié)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)江蘇省興化中學(xué)江蘇省興化中學(xué) 劉建廷劉建廷普通干電池普通干電池手機(jī)電池手機(jī)電池鈕扣電池鈕扣電池筆記本電腦筆記本電腦 專用電池專用電池 攝像機(jī)攝像機(jī)專用電池專用電池 “神六神六”用用太陽能電池太陽能電池原電池原電池 我們把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿奈覀儼鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫裝置叫 原電池原電池銅鋅原電池原理銅鋅原電池原理.swf我來試試我來試試以下裝置不是原電池的請說明原因，以下裝置不是原電池的請說明原因，是原電池的請寫出電極反應(yīng)式。是原電池的請寫出電極反應(yīng)式。AA Zn C Zn Zn 稀稀H2SO4 Cu

2、SO4溶液溶液 負(fù)極負(fù)極 Zn -2e =Zn正極正極 2H+2e=H2- 2+ -兩極活潑性相同，兩極活潑性相同，盡管發(fā)生氧化還盡管發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但不產(chǎn)原反應(yīng)，但不產(chǎn)生電流。生電流。AAC C2 2H H5 5OHOH稀稀H2SO4稀稀H2SO4不是電解不是電解質(zhì)溶液。質(zhì)溶液。沒有形成閉合回路沒有形成閉合回路Cu ZnZn Cu1 1、原電池的形成條件、原電池的形成條件(1)活動性不同的金屬活動性不同的金屬（或一種金屬和一種（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）作電極。非金屬導(dǎo)體）作電極。(2)兩電極插入兩電極插入電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中。中。(3)形成閉合回路形成閉合回路。（兩電極外線用導(dǎo)線。（

3、兩電極外線用導(dǎo)線 連接，可以接用電器。）連接，可以接用電器。）構(gòu)成前提：構(gòu)成前提：兩個電極中至少有一個可以兩個電極中至少有一個可以和電解質(zhì)溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)和電解質(zhì)溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng).下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？(分析分析)什么是鹽橋？什么是鹽橋？鹽橋中裝有飽和鹽橋中裝有飽和的的KClKCl溶液和瓊脂溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中的作用是防止管中溶液流出。溶液流出。 鹽橋的作用是什么？鹽橋的作用是什么？可使由它連接的兩溶可使由它連接的兩溶液保持電中性，鹽橋保液保持電中性，鹽橋保障了電子通過外電路從障了電子通過外電路從鋅到銅的不

4、斷轉(zhuǎn)移，使鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行。程得以繼續(xù)進(jìn)行。 導(dǎo)線的作用是傳遞電導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電橋的作用則是溝通內(nèi)電路。路。此電池的優(yōu)點(diǎn)：此電池的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。定的電流。 原電池是由兩原電池是由兩個個半電池半電池組成的；組成的；半電池半電池中的反應(yīng)就中的反應(yīng)就是是半反應(yīng)半反應(yīng), ,即即電極電極反應(yīng)反應(yīng), ,所以半電池所以半電池又叫又叫電極電極（不是電（不是電極導(dǎo)體）。極導(dǎo)體）。2、原電池兩極的化學(xué)反應(yīng)即、原電池兩極的化學(xué)反應(yīng)即半反應(yīng)半反應(yīng)， 又叫又叫電極反應(yīng)電極

5、反應(yīng)。鋅半電池反應(yīng)：鋅半電池反應(yīng)： Zn - 2e- = Zn2+ 銅半電池反應(yīng)：銅半電池反應(yīng)： Cu2+ 2e- = Cu (）總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：綜合正極和負(fù)極電極反應(yīng)式而得：綜合正極和負(fù)極電極反應(yīng)式而得： Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu失去電子的一極叫負(fù)極，失去電子的一極叫負(fù)極，用用 - 表示，發(fā)生表示，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)得到電子的一極叫正極，得到電子的一極叫正極，用用 + 表示，發(fā)生表示，發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)動動腦動動腦1 1、請你根據(jù)化學(xué)反應(yīng)、請你根據(jù)化學(xué)反應(yīng): : Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2判斷右邊原電池的正、負(fù)極，判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出

6、電極反應(yīng)式。并寫出電極反應(yīng)式。Cu CAFeClFeCl3 3溶液溶液2、請判斷右邊原電池的正、負(fù)極？、請判斷右邊原電池的正、負(fù)極？并寫出并寫出電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al負(fù)極：負(fù)極：Cu-2e =Cu正極：正極：2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示：提示：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2稀硫酸溶液稀硫酸溶液思考與交流：思考與交流：若將此裝置中若將此裝置中的鋅電極換成的鋅電極換成鐵電極，則電鐵電極，則電流表的指針偏流表的指針偏轉(zhuǎn)幅度有何變轉(zhuǎn)幅度有何變化？化？原電池輸出電能的能力：原電池輸出電能的能力：首先取決于組成原電池的反應(yīng)物的首

7、先取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力；氧化還原能力；其次裝置設(shè)計(jì)的合理性以及影響電其次裝置設(shè)計(jì)的合理性以及影響電極反應(yīng)的條件也是重要因素極反應(yīng)的條件也是重要因素【議一議】原電池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的問題：設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的問題：1 1、有一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)、有一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2 2、要有電極材料、要有電極材料3 3、電解質(zhì)溶液、電解質(zhì)溶液4 4、組成閉合回路、組成閉合回路5 5、裝置、裝置請將氧化還原反應(yīng)請將氧化還原反應(yīng) Cu+2Ag+ = Cu2+2Ag 設(shè)計(jì)成一個設(shè)計(jì)成一個能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池裝能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池裝置，并寫出兩個電極上的電極反應(yīng)。置，并寫出兩個電極

8、上的電極反應(yīng)。（1）裝置可采用燒杯和鹽橋）裝置可采用燒杯和鹽橋（2）注明原電池的正極和負(fù)極）注明原電池的正極和負(fù)極（3）注明外電路中電子的流向）注明外電路中電子的流向（4）寫出兩個電極上的電極反應(yīng)）寫出兩個電極上的電極反應(yīng)提提示示與與要要求求【歸納與總結(jié)歸納與總結(jié)】3、原電池的設(shè)計(jì)思路（1 1）以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反）以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)應(yīng)為基礎(chǔ)（2 2）把氧化還原反應(yīng)分解為氧）把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，從而確定電極反應(yīng)從而確定電極反應(yīng)（3 3）以兩極反應(yīng)為原理，確定）以兩極反應(yīng)為原理，確定電極材料及電解質(zhì)溶液電極材料及電解質(zhì)溶液（

9、4 4）畫出裝置簡圖）畫出裝置簡圖某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為：某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為： 2Fe2Fe3+3+Fe = 3Fe+Fe = 3Fe2+2+，不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是（不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是（ ）A A、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeClFeCl3 3溶液溶液B B、正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為、正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NOFe(NO3 3) )3 3溶液溶液C C、正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為、正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液溶液D D、正極為銀，負(fù)極

10、為鐵，電解質(zhì)溶液為、正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSOCuSO4 4溶液溶液CDCD【思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練】 下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（ ） A、構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬、構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬 B、原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置、原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 C、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被還原、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被還原 D、原電池放電時，電流的方向是從負(fù)極到正極、原電池放電時，電流的方向是從負(fù)極到正極B B【思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練】 小小 結(jié)結(jié) 本節(jié)課我們進(jìn)一步了解了原電本節(jié)課我們進(jìn)一步了解了原電池的工作原理；明確了原電池是由池的工作原理；明確了原電池是由兩個半電池組成的；要求我們能夠兩個半電池組成的；要求我們能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程寫出電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式；并且能夠根據(jù)原電池的工作原式；并且能夠根據(jù)原電池的工作原理將某些氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成簡單理將某些氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成簡單的原電池。的原電池。