铜－锌原电池及其原理

第六章化学反应与能量,鹿泉二中马爱敏,第21讲原电池,【考纲要求】1.理解原电池的构造、工作原理及应用；2.能书写电极反应和电池反应,（可以）,（可以）,（可以）,（不可以）,形成条件一：活泼性不同的两个电极,判断下列哪些装置能构成原电池？,一、原电池的构成,形成条件二：电极需插进电解质溶液中；,可以,不可以,形成条件三：必须形成闭合回路,可以,不可以,形成原电池的前提条件：自发的氧化还原反应、放热反应,电极,电解质溶液,形成闭合回路,学以致用,1下面装置中，能构成原电池的是_(填序号)。,原电池的判断,盐桥的作用(1)使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触。(2)平衡电荷。,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。,二、工作原理(以锌铜原电池为例)。,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+2e-=Cu,负极（锌电极）：,正极（铜电极）,电池反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+（总反应）,2.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池(如图)。该原电池的负极是(),铜,Age=Ag,正极反应：,原电池正、负极的判断,学以致用,3.如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(),C,4.某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。该电池的负极是()池中的石墨极,甲,5(2015全国高考课标卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。该微生物电池的正负极分别是(),6一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6molL1的KOH溶液。该电池的负极是（）,归纳总结,原电池正、负极判断方法,电极材料,电子流向,电极反应类型,离子迁移方向,电极反应现象,(1)一般电极反应式的书写：,三、原电池电极反应、电池反应的书写,Zn,Cu,A,B,C,D,E,7.下列哪些装置能构成原电池？相应的电极反应,学以致用,原电池电极反应、电池反应的书写,(2)复杂电极反应式的书写：,负极(Zn)，电极反应式：；正极(MnO2)，电极反应式：。,碱性锌锰干电池Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2,Cd2e2OH=Cd(OH)2,2NiO(OH)2H2O2e=NiOH)22OH,负极反应,8(RJ选修4P783题改编)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行：Cd2NiO(OH)2H2O放电Cd(OH)22Ni(OH)2充电正极反应为：,装置a中铝为_极，装置b中铝为_极。装置c中产生气泡的电极为_电极(填“铁”或“铜”)，装置d中铜为_极。,观察如图四个装置，回答下列问题：,问题探究,负极：Al+4OH3e-=AlO2+2H2O,负极：Mg2e-=Mg2+2H2O正极：2H+2e-=H2总：Mg+2H+=Mg2+H2,总：2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2,正极：2H2O+2e-=H2+2OH,挑战自我,负极：Fe2e-=Fe2+正极：2H+2e-=H2总：Fe+2H+=Fe2+H2,负极：Cu2e-=Cu2+,总：Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O,正极：2H+NO3+e-=NO2+H2O,挑战自我,负极：Fe2e-=Fe2+,正极：2H2O+O2+4e-=4OH-,总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=2Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+2H2O,稀H2SO4,负极：Cu2e-=Cu2+,总：Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O,正极：2H+NO3+e-=NO2+H2O,负极：Al3e-=Al3+2H2O正极：2H+2e-=H2总：2Al+6H+=2Al3+3H2,1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.,2H+2e-H2,负极：,总反应：,正极：,Zn2e-Zn2+,Zn+2H+Zn2+H2,(),随堂检测,正极：,负极：,总反应：,Fe2e-Fe2+,Cu2+2e-Cu,Fe+Cu2+Fe2+Cu,Fe+CuSO4Cu+FeSO4,负极：,Zn2e-Zn2+,正极：,Cu2+2e-Cu,总反应：,Zn+Cu2+Zn2+Cu,或Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池(如图)。下列有关该原电池的叙述正确的是(),在外电路中，电子由铜电极流向银电极正极反应：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABCD,B,课后巩固,2(2013江苏)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(),AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动,C,3.分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(),A中Mg做负极，中Fe做负极B中Mg做正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe做负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu做正极，电极反应式为2H2e=H2,B,4以色列科学家达尼埃尔谢赫特曼因发现“准晶体”独获诺贝尔化学奖。某准晶体W由一定比例的铁、铜、铝组成，取两小块该准晶体：一块投入烧杯中，注入浓氢氧化钠溶液并浸没固体；另一块投入烧杯中，注入稀硫酸并浸没固体。下列分析合理的是(),A在烧杯中，若构成微型电池，负极反应式为2Al6e=2Al3，正极反应式为6H2Oe=