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届高三第一轮复习——原电池PPT课件
下列哪些装置能构成原电池?
√√
如果要使此装置 成为原电池,可 以作如何改进?
4、原电池的正负极的判断方法
(1)根据两极材料的活性判断: (2)根据电极发生的本质来判断: (3)根据电子、离子的流向或电流的方向
判断: (4)根据两极发生的现象判断:
4、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极
【理综考试说明要求】 1、理解原电池和电解池的工作原理,能 写出电极反应和电池反应方程式。了解常 见的化学电源及其工作原理 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因,了 解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
下列哪些反应可能成为原电池反应?
MnO2 +4HCl == MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
• (10年高考)23.铜锌原电池(如图9)工作时, 下列叙述正确的是
• A.正极反应为:Zn -2e- =Zn2+ • B.电池反映为:Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu • C.在外电路中,电子从负极流向正极 • D.盐桥中的K+ 移向ZnSO4溶液
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu和如下装置设计一
个原电池,写出电极反应。1、将盐桥改为金属导线,该电池是否也能正常工作?
XFe
CYu
2、将两极片都同时 改作惰性电极(碳
棒),则能否有一个
可以正常工作的原电
池?
因为原电池的电极材
料本身可以不参加反
FAeSO4
CuBSO4
应,而只起到导电和 做载体的作用。
(根据电子流动
方向)
电子流入的极 ——正极
宏观判断:
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出: 工作后,有气泡冒出的电极为正极
2CH3OH + 3O2 == 2CO2+ 4H2O
2NH4HSO4 + 2NaOH ==
2H为2O什么?
(NH4)2SO4 + Na2SO4+
原电池反应的基础是氧化还原反应,故从理论
上说任何一个自发进行的氧化还原反应因都会 有电子转移的存在,都可能成为原电池反应
一、原电池
1、概念:原电池是____将__化__学__能___转__化__为__电___能的装置。 原电池反应的本质是_____氧__化__还___原__反__应____反应。
(是2_负)___当极电,解其质电溶极液反为应C为uS_OZ_4溶n__-液__2时_e_:_- _=_ZZ_nn_电,2+极
该反应是__氧__化____反应;Cu电极是__正__极, 其电极反应为_C_u_2_+_+__2_e__- _=__C_u_,该反应__还__原_____反应.
2、原电池工作原理
得出结论
盐桥的作用:
(1)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。
(2)平衡电荷。 在整个装置的电流回路中,溶液中的电流通路是靠离子迁移完
成的。取出盐桥,Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液,ZnSO4溶 液因Zn2+增多而带正电荷。同时,CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ,使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性,这两种因素均会阻 止电子从锌片流向铜片,造成电流中断。
内电路
电 负极:Zn-2e- =Zn2+ (氧化反应)
极 反 应
正极:Cu2++2e- =Cu (还原反应)
总反应: Zn+Cu2+=Zn2++Cu
(离子方程式)
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu (化学方程式)
3、原电池的形成条件: 两极一液一连线 ✓(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质 或金属氧化物)作电极。 ✓ (2)电极材料均插入电解质溶液中。 ✓ (3)两极相连形成闭合电路。 ✓ (4)内部条件:能自发进行氧化还原反应。
二、对原电 池工作原理的进一步探究
?提出问题: 右图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜 片置于稀硫酸的原电池,如果用它做电源, 不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱, 因此不适合实际应用。这是什么原因造成的 呢?有没有什么改进措施?
造成的主要原因:由于在铜极上很快就聚集了许多氢气 泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内 阻,使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。
例:如右图所示,组成的原电池:
( Zn1电)极当是电_负解__质_(溶填液“为正稀”H或2SO“4负时”:)极,
其电极反应为_Z_n__-__2_e__- _=_Z__n_2_+,该反应 是__氧___化_(填“氧化”或“还原”,下同)反应; Cu电极是__正____极,其电极反应为 __2_H_+_+_2_e_-_=_H__2↑___,该反应是___还__原____反应。
盐桥:在U型管中装满用饱和 KCl溶液和琼胶作成的冻胶。
盐桥的作用是什么? 使Cl-向锌盐方向移动, K+向铜盐方向移动, 使Zn盐和Cu盐溶液一 直保持电中性,从而使 电子不断从Zn极流向 Cu极。氧化还原反应 得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥 的作用则是通过离子的传递而沟通内电路
Zn 负极
正极 Cu
Zn2+ -
静电作用 Zn2+
Zn2+Zn2+Zn2+
H+
Zn2+ Zn2+
SO42-
--------
2、原 电 池 原 理
失e,沿导线传递,有电流产生
外电路
氧化反应 Zn-2e=Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
阳离子 电解质 溶液
阴离子 盐桥 阳离子
还原反应 Cu2++2e- =Cu
由于盐桥(如KCl)的存在,其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩 散和迁移,阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移,分别中和过剩的 电荷,保持溶液的电中性,因而放电作用不间断地进行,一直到 锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀,可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
• 原电池的电极反应规律
• 负极:M - ne- = Mn+
• (活泼金属失去电子,被氧化,被溶解,被腐蚀)
• 正极:
• 1)2H+ + 2e- = H2↑(酸性溶液) • 2) Mn+ + ne- = M (不活泼金属的盐溶液)
• 3)2H2O + O2 + 4e- = 4OH(中性、弱酸性条件下的吸氧腐蚀)