原电池(人教版)

选修4章电化学基础2021/5/911780年，意大利生物学家伽伐尼(Galvani,L.)

在做青蛙的解剖实验时发现青蛙有抽搐现象。原电池的雏形2021/5/92病例分析2021/5/93病例分析2021/5/94病例分析2021/5/95

你能为她开一个药方吗？2021/5/96形成原电池的条件

u2021/5/97一、形成原电池的条件1、有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极负极：正极：能和电解质溶液反应的金属作负极相对不活泼的金属、石墨等2021/5/98结论：2、电极材料均浸入电解质溶液中2021/5/99结论：3、两极相连形成闭合电路2021/5/9104、一个自发进行的氧化还原反应

u2021/5/911组成原电池的条件:1、有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极2、电极材料均浸入电解质溶液中3、两极相连形成闭合电路4、一个自发进行的氧化还原反应

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由于金与铁（钢的主要成分）是活泼性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中的一颗假牙。解决方案2021/5/913下列哪几个装置能形成原电池？ABCDE√√想一想、练一练2021/5/914二、原电池装置及工作原理将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池（电源）1.原电池正负极的判断（及工作原理）正极负极电流流向电子流向---负极：电子流出的一极发生氧化反应正极：电子流进的一极发生还原反应ZnCu稀硫酸A电子流向：负极（Zn)导线正极（Cu）外电路：内电路：(溶液内部)阴离子→负极阳离子→正极2021/5/9152.电极反应：电极材料原电池正负极电极反应式发生的反应Zn片Cu片总的离子反应方程式负极正极Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反应还原反应Zn+2H+=Zn2++H2↑（两个电极反应之和）注意：正负极电极反应成对写出时，一定要满足得失电子数相等2021/5/9163.对原电池工作原理的理解问题一铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗?可以用铁片代替吗？镁条呢？

ZnCu稀硫酸A整个装置是如何形成有电流的闭合回路的?问题二CuZn-溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+---------Zn2+H+SO42-负极正极静电作用2021/5/917CuZn-为什么H+在铜片上得到电子？形成原电池后生成氢气的速率是否会改变？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+----------Zn2+H+负极正极静电斥力静电引力问题三2021/5/918三、原电池原理的应用1.制作化学电源；2.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。3.判断金属活动性的强弱；4.揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。

2021/5/919AAAAAAZnCuFeC(石墨)ZnCuZnZnFeCuSiC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4

稀H2SO4

ABCDZnCuA稀H2SO4

酒精稀H2SO4

EFG√√√习题一：原电池的判断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.2021/5/920AgCuAgNO3AlC稀硫酸含碳杂质的锌稀硫酸2021/5/921石墨Al稀硫酸（1）说明反应的现象；（2）判断正负极；（3）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。2021/5/922MgFe稀硫酸（1）说明反应的现象；（2）判断正负极；（3）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。2021/5/923CuZn硫酸铜（1）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；（3）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。

2021/5/924[探究实验一]请根据反应：

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个单液原电池，并进行实验。

2021/5/925CuSO4

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2021/5/926思考：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，锌片失去的电子一部分经导线传递到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的Cu2+,铜在锌片表面析出，锌片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。CuSO4

溶液2021/5/927/hxsupload/2005928221233853.swf在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。思考2021/5/928[探究实验二]

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，然后分别浸入盛有硫酸锌和硫酸铜溶液的烧杯中，中间用一盐桥连接，观察现象。请写出电极反应：负极：Zn-2e-=Zn2+

（氧化反应）正极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）总电池反应方程式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液.2021/5/929锌铜原电池装置示意图双液原电池（1）电流表发生偏转；（2）锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出；（3）取出盐桥，指针回零点。电极反应式(-)(+)2021/5/930（２）盐桥的作用是什么？双液原电池的工作原理（１）盐桥----装有饱和的KCl（或KNO3）溶液和琼脂制成的胶冻K+移向正极溶液中，Cl-移向负极溶液中，形成闭合内路，平衡电荷。（3）双液原电池的优点：能产生持续、稳定的电流。2021/5/931单液电池、双液电池异同相同点：都有导电性不同的两个电极;都能产生电流；外电路均是电子的定向移动，内电路均是离子的定向移动。不同点：1中电流持续、稳定,两个电极反应在不同区域进行,中间用盐桥连接.2中电流不稳定,两个电极反应在同一区域进行.2021/5/932请将氧化还原反应Cu+2Ag+

=Cu2++2Ag设计成一个双液电池和单液电池装置CuCuSO4AgAgNO3练习：2021/5/933练习：利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。(+)(-)

G

ZnCFeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(+)(-)盐桥ZnCZnCl2溶液FeCl3溶液G

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化合价降低得2e-Fe+Cu2+=Fe2++Cu化合价升高失2e-练习二：利用此氧化还原反应来设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图（Fe+CuSO4=Cu+2FeSO4）2021/5/935FeCuFeSO4CuSO42021/5/936练习三：利用此氧化还原反应来设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图（Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2）化合价降低得2e-Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合价升高失2e-2021/5/937CuCCuC