化学·选修4《化学反应原理》第一节原电池林芝一中高二化学备课组张灵宇学习目标(1)深化认识原电池构成条件及工作原理。(2)了解盐桥的作用,了解双池原电池的优点。(3)能根据简单自发的氧化还原反应设计双池原电池。(4)通过实验探究过程,并利用科学探究方法,提高科学探究能力,培养科学的思维方式和问题意识。判断下图是什么装置?提炼出该装置的模型,回顾并概括出该类装置构成的条件.提炼模型果汁(含电解质溶液)ZnCuG一、原电池:将化学能转化为电能的装置1、构成原电池的条件:①有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极;②电解质溶液;③形成闭合回路;④自发进行的氧化还原反应。两极一液成回路,氧化还原是中心知识的回顾1.理论上不能用于设计成原电池的反应是()A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H<0C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0D.HCl+NaOH=NaCl+H2OH△<0D小试牛刀:2、判断下列装置哪些属于原电池H2SO4ZnZn(1)石墨石墨H2SO4(2)H2SO4Zn石墨(3)ZnCuH2SO4(4)CuSO4ZnCu(5)C2H5OHZnCu(6)ZnCuZnSO4CuSO4(7)写一写判断下列原电池正负极,写出电极反应式和电池反应式.负极()______________正极()__________电池反应:______________CuZn硫酸溶液Zn-2e-=Zn2+ZnCu2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑思考:判断电路中电流方向、电子流向和各阴阳离子的移动方向。并归纳出原电池工作原理。CuZn-Zn2+H+H+SO42-Ae-原电池的工作原理示意图:Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2还原反应失e-阳离子移向阴离子移向电流负极正极电解质溶液原电池反应原理:通过自发的氧化还原反应,把化学能转化为电能.2、原电池反应原理及工作原理:1、理论上应看到只在铜片上有大量气泡,而实际上锌片上也有大量气泡产生,这是什么原因导致的呢?2、实验发现该装置不能提供持续稳定的电流3、断开外电路不能停止反应,不能阻止能耗。4、如何设计实验来避免和克服1、2和3中的问题呢?也即如何改进?按下图所示,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接,有什么现象?电流计指针不偏转,且铜片和锌片上均无明显现象(即:无电子定向移动)探究实验:改进方案ZnSO4ZnCuCuSO4A上述装置构成了原电池吗?为什么?让锌片与硫酸铜溶液不直接接触实验探究:方案改进盐桥AZnCuZnSO4溶液CuSO4溶液设计如下图(书P71图4-1)所示的原电池装置,结果如何呢?你能解释它的工作原理吗?盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。实验4-1:现象:结论:电流表指针发生偏转。该装置属于原电池。电极反应:正极(铜电极):Cu2++2e-=Cu负极(锌电极):Zn-2e-=Zn2+电池总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu盐桥的作用:①构成通路②平衡电荷: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。3、盐桥(双液双池)原电池观察盐桥中离子的移动方向,盐桥有什么作用?【观察与思考】改进后的原电池装置有哪些优点?2、提高了能量转化率(化学能→电能);3、能够防止装置中化学能的自动释放(自放电);1、能够产生持续稳定的电流;【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。基于盐桥的作用,可以对上述原电池装置加以改进设计成化学电源。练习1、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.电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2++CuC.在外电路中,电子从正极流向负极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液B学以致用,考一考AFeCuA石墨CuACuFeACu石墨2、下列原电池装置图中符合Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+的反应原理的是()FeCl3溶液CuSO4溶液FeCl3溶液CuSO4溶液FeCl3溶液CuSO4溶液FeCl3溶液CuSO4溶液ABCDB3.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是_________;电解质溶液Y是__________;(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________;X电极上发生的电极反应为_______________________;(3)外电路中的电子是从_...