选修4§4-1原电池

1、 *格林太太格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑永恒的微笑”。只有她在开怀大笑的时候，人们才。只有她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是其中一颗是黄金黄金的的这是格林太太富有的标志；另一这是格林太太富有的标志；另一颗是颗是不锈钢不锈钢做的做的这是一次车祸后留下的痕迹。令人这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁夜间失眠，心情烦躁她的病因是什么呢？她的

2、病因是什么呢？阅读材料阅读材料 1780年意大利著名生物学家伽伐尼。解剖年意大利著名生物学家伽伐尼。解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验：尼做了如下实验： 实验实验1: 用一枝用一枝铜钩铜钩插入死青蛙的脊髓中，插入死青蛙的脊髓中，再挂在再挂在铁栏杆铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生颤抖。发生颤抖。 实验实验2:将青蛙放到将青蛙放到铜制铜制的解剖盘里，当的解剖盘里，当解剖解剖刀刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐. 他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的

3、的“生物电生物电”是导致抽搐的原因。是导致抽搐的原因。1791年，伽年，伽伐尼发表了伐尼发表了论肌肉中的生物电论肌肉中的生物电论文，引起论文，引起广泛关注。广泛关注。 善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿和铜器或铁器接触时才问：为什么只有青蛙腿和铜器或铁器接触时才发生抽搐？他做了如下实验：发生抽搐？他做了如下实验： 实验实验1:将青蛙腿放在将青蛙腿放在铜盘铜盘里，用里，用解剖刀解剖刀去接去接触，蛙腿抽搐触，蛙腿抽搐. 实验实验2:将青蛙腿放在将青蛙腿放在木盘木盘里，用里，用解剖刀解剖刀去接去接触，蛙腿不动触，蛙腿不动. 伏打用实验推翻

4、了伽伐尼的结论，认为要有伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，认为要有两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿才两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿才会抽搐。会抽搐。由此由此,伏打加以研究伏打加以研究,于于1799年发明了世界上年发明了世界上第一个电池第一个电池伏打电池即伏打电池即原电池原电池普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池原电池原电池 我们把化学能转变为电能的我们把化学能转变为电能的装置叫装置叫 原电池原电池铜锌原电池原理铜锌原电池原理.swf我来试试我来试试以下装置不是原电

5、池的请说明原因，以下装置不是原电池的请说明原因，是原电池的请写出电极反应式。是原电池的请写出电极反应式。AA Zn C Zn Zn 稀稀H2SO4 CuSO4溶液溶液 负极负极 Zn -2e =Zn正极正极 2H+2e=H2- 2+ -两极活泼性相同，两极活泼性相同，尽管发生氧化还尽管发生氧化还原反应，但不产原反应，但不产生电流。生电流。AAC C2 2H H5 5OHOH稀稀H2SO4稀稀H2SO4不是电解不是电解质溶液。质溶液。没有形成闭合回路没有形成闭合回路Cu ZnZn Cu1 1、原电池的形成条件、原电池的形成条件(1)活动性不同的金属活动性不同的金属（或一种金属和一种（或一种金属和

6、一种非金属导体）作电极。非金属导体）作电极。(2)两电极插入两电极插入电解质溶液电解质溶液中。中。(3)形成闭合回路形成闭合回路。（两电极外线用导线。（两电极外线用导线 连接，可以接用电器。）连接，可以接用电器。）构成前提：构成前提：两个电极中至少有一个可以两个电极中至少有一个可以和电解质溶液自发地发生氧化还原反应和电解质溶液自发地发生氧化还原反应.下列哪些装置能构成原电池？什么是盐桥？什么是盐桥？盐桥中装有饱和盐桥中装有饱和的的KClKCl溶液和琼脂溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中的作用是防止管中溶液流出。溶液流出。 盐桥的作用是什么？盐桥的作用是什么？可使由它连接

7、的两溶可使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。程得以继续进行。 导线的作用是传递电导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电桥的作用则是沟通内电路。路。此电池的优点：此电池的优点：能产生持续、稳能产生持续、稳定的电流。定的电流。 原电池是由两原电池是由两个个半电池半电池组成的；组成的；半电池半电池中的反应就中的反应就是是半反应半反应, ,即即电极电极反应反应, ,所以半电池所以半电池又叫又叫电极电极（不是电

8、（不是电极导体）。极导体）。2、原电池两极的化学反应即、原电池两极的化学反应即半反应半反应， 又叫又叫电极反应电极反应。锌半电池反应：锌半电池反应： Zn - 2e- = Zn2+ 铜半电池反应：铜半电池反应： Cu2+ 2e- = Cu (）总反应式：总反应式：综合正极和负极电极反应式而得：综合正极和负极电极反应式而得： Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu失去电子的一极叫负极，失去电子的一极叫负极，用用 - 表示，发生表示，发生氧化反应氧化反应得到电子的一极叫正极，得到电子的一极叫正极，用用 + 表示，发生表示，发生还原反应还原反应动动脑动动脑1 1、请你根据化学反应、请你根据化学反应

9、: : Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2判断右边原电池的正、负极，判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。并写出电极反应式。Cu CAFeClFeCl3 3溶液溶液2、请判断右边原电池的正、负极？、请判断右边原电池的正、负极？并写出并写出电极反应式电极反应式ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al负极：负极：Cu-2e =Cu正极：正极：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与交流：思考与交流：若将此装置中若将此装置中的锌电极换成的锌电极换成铁电极，则电铁电极，则电流表的指针偏流表的

10、指针偏转幅度有何变转幅度有何变化？化？原电池输出电能的能力：原电池输出电能的能力：首先取决于组成原电池的反应物的首先取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力；氧化还原能力；其次装置设计的合理性以及影响电其次装置设计的合理性以及影响电极反应的条件也是重要因素极反应的条件也是重要因素【议一议议一议】原电池的设计原电池的设计 设计中需要关注的问题：设计中需要关注的问题： 1 1、有一个自发进行的氧化还原反应、有一个自发进行的氧化还原反应 2 2、要有电极材料、要有电极材料 3 3、电解质溶液、电解质溶液 4 4、组成闭合回路、组成闭合回路 5 5、装置、装置请将氧化还原反应请将氧化还原反应 Cu+2A

11、g+ = Cu2+2Ag 设计成一个设计成一个能产生稳定电流的原电池装能产生稳定电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。置，并写出两个电极上的电极反应。（1）装置可采用烧杯和盐桥）装置可采用烧杯和盐桥（2）注明原电池的正极和负极）注明原电池的正极和负极（3）注明外电路中电子的流向）注明外电路中电子的流向（4）写出两个电极上的电极反应）写出两个电极上的电极反应提提示示与与要要求求【归纳与总结】3、原电池的设计思路原电池的设计思路（1 1）以自发进行的氧化还原反）以自发进行的氧化还原反应为基础应为基础（2 2）把氧化还原反应分解为氧）把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，化反应和

12、还原反应两个半反应，从而确定电极反应从而确定电极反应（3 3）以两极反应为原理，确定）以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液电极材料及电解质溶液（4 4）画出装置简图）画出装置简图某原电池的总反应的离子方程式为：某原电池的总反应的离子方程式为： 2Fe2Fe3+3+Fe = 3Fe+Fe = 3Fe2+2+，不能实现该反应的原电池组成是（不能实现该反应的原电池组成是（ ）A A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeClFeCl3 3溶液溶液B B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NOFe(NO3 3) )3 3溶液溶

13、液C C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液溶液D D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液溶液CDCD【思考与训练思考与训练】 下列关于原电池的叙述正确的是（下列关于原电池的叙述正确的是（ ） A、构成原电池的正极和负极必须是两种不、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池中电子流出的一极是负极，该极、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到、原电池放电时，电流的方向是从负极到正