选修4 第四章 电化学基础.

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1 选修4 第四章 电化学基础

2 1.什么叫电化学？ (化学电池) 2.电化学的分类 (电解池) 研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学。 产生电流的反应
借助电流而发生的反应 (电解池) 分类标准： 反应产物与电流的关系

3 原电池的基础知识复习 练习 判断下列装置是否能形成原电池？ CDE A B C D E F

4 原电池的原理探究 Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 化学能 热能
自主探究1 将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变化，分析能量变化的情况。记录现象并得出结论。 现象： 锌片溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升. 结论（反应的实质）： Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 化学能 热能

5 原电池的工作原理探究 既然锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并实施你所设计的实验。
自主探究2 既然锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并实施你所设计的实验。 试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，电流计， 导线，大烧杯。 思考并设计实验方案，预测实验的现象和结论。

6 原电池的工作原理探究 现象： 问题与思考： 自主探究2
将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片直接接触，然后浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中 现象： 铜表面明显有铜析出，电流计指示无电流通过。 Zn Cu G CuSO4 问题与思考： ①上述实验装置构成了原电池吗？ ②如果没有发生原电池反应，铜片表面为什么有红色的铜析出，并且锌片逐渐溶解？ ③如果实验装置就是原电池，为什么电流计的指针又不动，表现出无电流产生？

7 原电池的工作原理探究 现象： 思考： 上述实验中负极上的变化势必影响原电池的供电效率。能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原呢？
自主探究3 将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，然后浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中 。 现象： 铜表面明显有铜析出，电流计指针发生偏转，并指示电子是由锌片流向铜片。 随着上述实验时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，最终又没有电流通过。同时锌片表面逐渐被铜片全部覆盖。 思考： 上述实验中负极上的变化势必影响原电池的供电效率。能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原呢？

8 原电池的工作原理探究 Zn Cu ZnSO4 CuSO4 化学能 电能 在U形管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。
G Zn Cu ZnSO4 CuSO4 自主探究4 实验（3） 教材中实验4-1 现象： 锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转. 结论： Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 2e- Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu 化学能 电能 什么是盐桥？ 在U形管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。

9 原电池的工作原理 1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？ 2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？
交流研讨： 1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？ 2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？ 3、左右烧杯中各发生了什么反应？ 4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？ 半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。

10 原电池的工作原理探究 此电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。其中,用到了盐桥。 Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路(课本p72)。 总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 盐桥的作用： 保持电中性和沟通回路。 此电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。其中,用到了盐桥。

11 原电池的工作原理 为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？ Zn Cu A
练习： 为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？ ZnSO4 H2SO4 A Zn Cu Cu Zn H2SO4 A

12 利用Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu, 设计一个原电池.
[原电池的设计]： 化合价升高 失2e- 利用Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu, 设计一个原电池. 化合价降低 得2e- Fe Cu 1.根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 2.根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 FeSO4 CuSO4

13 [课堂练习] 已知氧化还原反应 Cu ＋ 2FeCl3 = 2FeCl2 ＋ CuCl2， 利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，
标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。 CuCl2 FeCl3 A Cu C 负极： Cu -2e- ＝ Cu2+ 正极： 2Fe3++2e- ＝ 2Fe2+ 总反应： 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

14 作业： 教材P73第六题