原电池原理及应用课件

第四节原电池原理及其应用第四节原电池原理及其应用一、原电池二、化学电源1.原电池的原理2.原电池的形成条件3.应用练习Zn+2H+=Zn2++H2↑失去2e-得到2×e-温故求新电能如果我们设法使氧化还原反应转移的电子作定向移动，产生电流，那么就能实现化学能向—————

的转化。智慧的火花Zn片稀硫酸CuZnH+SO42-H+工作原理锌片:Zn–2e-=Zn2+

铜片:2H++2e-=H2↑(氧化反应）(还原反应）（正极）（负极）电子锌片经导线流向铜片，锌片溶解。铜片上冒气泡。装置中电子定向移动，形成电流，实现了化学能向电能转化。这种把化学能转化为电能的装置叫做原电池。

总反应方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑实验探讨:原电池的形成条件和原理1.哪种装置可以形成原电池？2.正负极各为什么物质？两极上各发生什么变化？3.电子的流动方向如何？稀H2SO4FeCu(C)(A)(B)(D)CuSO4稀H2SO4ZnCZnCu稀H2SO4ZnCu1.哪种装置可以形成原电池？2.正负极各为什么物质？两极上各发生什么变化？3.电子的流动方向如何？稀H2SO4FeCu(A)铁片:Fe–2e-=Fe2+

铜片:2H++2e-=H2↑(氧化反应）(还原反应）（正极）（负极）铁片溶解。铜片上冒气泡。电子由铁片经导线流向铜片。实验探讨:原电池的形成条件和原理Fe+2H+=Fe2++H2↑1.哪种装置可以形成原电池？2.正负极各为什么物质？两极上各发生什么变化？3.电子的流动方向如何？ZnCu(C)锌片:Zn–2e-=Zn2+

铜片:Cu2++2e-=Cu(氧化反应）(还原反应）（正极）（负极）锌片溶解。铜片上有铜析出，质量增加。电子由锌片经导线流向铜片。CuSO4实验探讨:原电池的形成条件和原理Zn+Cu2+=Zn2++Cu1.哪种装置可以形成原电池？2.正负极各为什么物质？两极上各发生什么变化？3.电子的流动方向如何？(D)稀H2SO4ZnCu该装置不能形成闭合回路，不能组成原电池。实验探讨:原电池的形成条件和原理1.原电池的形成条件（1）有两种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做电极；负极：活泼金属的一极；发生氧化反应正极：不活泼金属或非金属的一极；发生还原反应（2）两电极必须插入电解质溶液中；电极能与电解质溶液中的某种成分发生氧化还原反应（3）形成闭合回路。原电池构成条件：3.形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液）1.活泼性不同的两电极2.电解质溶液4、自发的氧化还原反应小结原电池电极名称与电极反应：负极正极（或能导电的非金属）阳离子得电子还原反应较活泼的金属金属失电子氧化反应较不活泼的金属e-I练习1有A、B、C三种金属，两两接触后跟稀硫酸反应。判断这三种金属的活动性顺序。2.原电池的原理较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属或非金属（正极）稀H2SO4(Ⅰ)稀H2SO4(Ⅱ)稀H2SO4(Ⅲ)AABBCC000000000000000C＞B＞A2.原电池的原理较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属或非金属（正极）

在原电池中，氧化反应和还原反应不在同一处进行，不存在相互阻碍，反应速率比没有形成原电池时要快得多。思考下列方法不能加快锌粒与稀硫酸反应速率的是：A.使用含有杂质铜的锌粒B.加入少量CuSO4C.加热D.加入少量Na2SO42.原电池的原理较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属或非金属（正极）能，形成微型原电池能，形成微型原电池能，升高温度，反应速率加快不能1、左图所示装置中，属于原电池的是（）不能构成原电池的说明理由？2、是原电池的标出电子流向，确定正负极。3、是原电池的写出电极反应式，电池总反应式。例题1AD练习1、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同的金属B、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，该极被还原D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极B2、将A、B、C、D四块不同金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可组成原电池。若A、B相连形成原电池时，A为负极；C、D相连形成原电池时，C为负极，A、C相连形成原电池时，C极上有大量气泡产生；B、D相连形成原电池时，B极上有大量气泡产生。则该4种金属的活动性由大到小的正确顺序是A、C>A>B>DB、A>B>C>DC、A>C>D>BD、D>B>A>CC3、某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe==3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液CD2、蓄电池（1）铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。氢氧燃料电池Pt电极H2O2氢氧燃料电池模拟KOH航天技术上使用的一种电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点。用Pt做电极，KOH溶液做电解液，因其反应与氢氧燃烧相似，故称为氢氧燃烧电池。请写出各电极的电极反应。干电池中含有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等糊状物，以石墨为正极材料，其工作原理为：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O（1）写出干电池放电时负极反应式______________________________（2）正极反应前后经历了两个过程，该过程的反应式依次为：_________________________、__________________________。（3）如果没有MnO2的参与，干电池能否持续工作？为什么？例题2Zn-2e-=Zn2+2NH4++2e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O不能，碳棒周围聚集氢气泡，阻碍NH4+得电子（即电池内阻增大）1、有一银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-下列叙述正确的是（）A、电流由锌经导线流向Ag2OB、Zn为正极，Ag2O为负极C、放电时，负极区溶液pH减小D、放电时，电解液成分不变CD2、熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在6500C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式：负极反应式为：2CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式为：___________________________电池总反应式：___________________________2CO2+O2=2CO32--4e-2CO+O2=2CO2小结：原电池定义构成条件电极名称、电极反应电池总反应现象计算电极表面溶液中外电路中外电路（电子流动）内电路（离子流动）闭合回路负极氧化本身失电子溶解或通入的还原剂反应正极还原溶液中氧化剂得电子或电极表面覆盖的氧化剂得电子或通入的氧化剂得电子氧化还原反应以得失电子数相等叠加1、用铜片、银片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的电极反应是（）

A．2H++2e-==H2↑ B．Cu-2e-==Cu2+

C．Cu2++2e-==CuD．Ag++e-==Ag

课外练习D2、原电池表．如果把Cu、Zn与稀H2SO4构成的示为CuZn，则下面能表示原电池的是： （）A．CuCu B．CuZnC．ZnC D．ZnCu

B、C3、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中，下列叙述中正确的是（）A．正极附近[SO42-]，逐渐增大 B．负极附近[SO42-]，逐渐增大C．正极附近[SO42-]，基本不变 D．锌、铜片同时有气泡冒出时，表明锌片不纯

B、D4、将x、y、z、w四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。x、y相连时，x为负极；z、w相连时，电流由w→z；z、x相连时，z极上产生大量气泡；w、y相连时，w极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动顺序是：（）

A．x>z>w>y B．z>x>y>w

C．x>y>z>w D．y>w>z>x

A5、如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）（）

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜

D6、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是：（）

A．H2为正极，O2为负极

B．电极反应（正极）：O2+2H2O+4e-=4OH-

C．电极反应（负极）：2H2+4OH-=4H2O-4e-

D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应

B、D7、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）试写出放电时的正、负极反应式正极:______________________________________负极:______________________________________（2）铅蓄电池工作时，当外电路上有2mol电子通过时，负极消耗的Pb的物质的量______；溶液中消耗的H2SO4的物质的量_____。（3）铅蓄电池放电时，溶液的pH_______溶液的密度_____（填增大、减小或不变）PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+

SO42-－2e-=PbSO41mol2mol增大减小8、银器皿表面日久逐渐变黑色，这是由于生成硫化银。有人设计用原电池原理加以除去。其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中、再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为________________，正极发生的反应为_________________；在反应过程中产生臭鸡蛋味的气味的气体原电池的总反应为________________