第四章电化学基础第一节原电池

第一节

原电池各种电池的图片普通干电池手机电池钮扣电池笔记本电池摄像机电池“神六”太阳能电池化学能 电能

？1、氧化还原反应的本质是电子转移，化学能可以转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电流从氧化剂区域流向还原剂区域（电子）。4、为了使用方便，把电能以化学能的形式存储起来。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。直接离子方程式思考问题寻找答案你对问题

２的想法稀H2SO4ZnCu锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象探究实验现象用导线将锌表面的电子引出来Zn

+2H+

= Zn

2+

+H2↑1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？

２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？Zn

Cu大量气泡从铜实验现象

片逸出，锌片部分溶解稀H2SO4离子方程式Zn

+

2H+

= Zn

2+

+H2↑思考问题寻找答案H+得到的电子是Cu失去的吗？在这个过程中Cu起什么作用？你怎样才能知道导线中有电子通过？组内交流列出想法Cu起传导电子的作用。可用电流表（灯泡）测电流及方向。解释实验现象思考问题寻找答案组内交流列出想法实验现象化学能直接转化为电能电子从Zn到H+经历了哪些途径？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，

铜表面有气泡，

电流表发生偏转。电子由Zn

导线

铜片

H+

定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转AZnCu稀H2SO41、原电池较活泼金属较不活泼金属负极正极-I

e发生氧化反应电子流出，电流流入发生还原反应

电子流入，电流流出（1）定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。（2）电极名称：（3）电极反应式负极：Zn

–

2e-

=

Zn2+正极：2H+

+2e-

=

H2↑氧化反应还原反应总反应式（两个电极反应之和）Zn

+

2H+

= Zn2+

+

H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4

+H2↑原电池反应的本质是:

氧化还原反应。原电池原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。（电流方向呢？）原电池工作原理分析：Zn极

电子:从Zn极流出电流:经导线流入Zn极电极:负极（-）电极反应:Zn-2e-=Zn2+反应类型:

氧化反应外电路Zn极:Zn变成Zn2+进入溶液中

Zn极周围溶液的电荷:有多余的正电荷离子移向:阳离子(Zn2+、H+)移向正极内电路闭合回路Cu极电子：经导线流入Cu极电流：从Cu极流出电极：正极（+）电极反应：2H+

+

2e-

=H2反应类型:还原反应Cu极：表面上有气泡产生

Cu极周围的电荷:有多余的负电荷

离子移向:阴离子(SO42-、OH-)移向负两极上进行阴阳离子作定向移动（电解质导电）电子(电流)流动方向:记忆：原氧负，电还阴带负电的（阴离子）移向化合价升高的一极（负极）电子不下溶液，离子不上导线“负极出电子，电子回正极”CuSO4

溶液电流表指针发生偏转，但不稳定两个电极上都有红色物质生成CuSO4

溶液如何才能得到持续稳定的电流？分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。结论：正、负极置于同一电解质中，装置简单；但效率不高，电流在短时间内衰减！实验改进请在原有装置的基础上改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。CuSO4ACuZnCuSO4溶液ZnSO4溶液盐桥盐桥：在U形管中装满用饱和KC双l溶液液和原琼电胶池作成的冻胶。阳离子增加，盐桥补充阴离子正极：阳离子减少，盐桥补充阳离子分析：盐桥将两个半电负极：池完全隔开，使副反应减至最低程度，获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。结论：盐桥的作用：（1）代替两溶液直接接触，又能使整个装置构成闭合回路。（2）平衡电荷，得到持续稳定的电流。盐桥的作用导线：连通外电路盐桥：沟通内电路此装置优点：能稳定长时间放电形成通路Cl-向锌盐方向移动，

K+向铜盐方向移动，使两电解质溶液一

直保持电中性，从

而使电子不断从Zn极流向Cu极。作为KCl饱和溶液盐桥有足够的离子供给，所以是离子库,消耗品。2、原电池的特点：1）氧化反应（负极）、还原反应（正极）分别在两极上发生。有电流产生（电能）。2）正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。3）加快反应速率。例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量

CuSO4以加快反应速率。4）电极：负极有损耗（金属溶解或燃料气体失去电子变成离子进入溶液中）。正极有新物质生成（阳离子或非金属单质得到电子被还原成气体或金属单质或生成离子进入溶液中）。1、依探究实验的原理，按以下反应设计一个

能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag课堂练习AgNO3Ag

CuCu(NO3)2A3、构成原电池的条件:有自发进行的氧化还原反应（化学能）→关键。有活性不同的两极。有电解质溶液（内电路）。电极、电解质溶液必形成闭合回路。酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)练习:下列装置中，能组成原电池的是:(

D、E、

)原电池中正负极的判断（原氧负）一般是活泼的金属为负极练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.电极反应式(离子反应式)和原电池总反应式的书写:负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是

O2在正极上得电子）（3）总反应式=正极反应式+负极反应式强的是（

）甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶 解，甲上有H2气放出；在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；

D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；C4、原电池原理应用

(1)比较金属活动性强弱例1

下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性A.

a>b>c;C.

c>a>b;B.

a>c>bD.b>a>c把a、b、c三种金属片浸泡在稀H2SO4中。若a、b相连时，a为负极；b、c相连时，c为负极；a、c相连时，c上有气泡冒出。则这四种金属的活动性顺序（

B

）(2)比较反应速率快慢例2

：下列制氢气的反应速率最快的是（

D

）纯锌和1mol/L

硫酸；纯锌和18mol/L

硫酸；粗锌和1mol/L

盐酸；粗锌和1mol/L

硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。(3)比较金属腐蚀的快慢例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是

(2) (1)(3)

例4：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)

(1)

(3)练习判断下列哪些装置构成了原电池？若⒈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.①(×)②(×)③(∨)负极：Zn－2e-＝Zn2+正极：2H++2e-＝H2↑总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑④(∨)⑤(∨)负极：Zn－2e-＝Zn2+正极：2H++2e-＝H2↑总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑负极：Fe－2e-＝F