《原电池工作原理》课件

生活中处处要用电化学能转化为电能化学能转化为电能化学能（燃料）热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（蒸汽轮机）（2）存在的问题：

经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。（1）能量转换：火力发电（3）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移。一、原电池的工作原理现象：无气泡产生结论：Cu与稀硫酸不反应现象：锌片溶解，有无色气泡产生结论：Zn与稀硫酸反应，产生H2现象：？结论：？原电池的工作原理原电池的工作原理现象：无气泡产生结论：Cu与稀硫酸不反应现象：有无色气泡产生结论：Zn与稀硫酸反应，产生H2现象：电流表偏转Zn片溶解铜片上有无色气泡产生CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子SO42-发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑电子流向：负极

沿导线

正极电流方向：正极沿导线负极外电路内电路阴离子负极阳离子正极外电路内电路e－I“电子不下水，离子不上岸”这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流原电池1、概念：将化学能直接转变为电能的装置AZnCuSO42－H+H+2、本质：氧化反应和还原反应分别在两

个不同的区域进行。锌片：Zn－2e－=Zn2+(氧化反应)铜片：2H+＋2e－

=H2↑(还原反应)例题1如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是（）A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．②③④实验后的记录：①Cu为负极，Zn为正极，锌片质量减少②Cu极上有气泡产生，发生还原反应③SO42—向Zn极移动④若有1mol电子流经导线，则可产生0.5mol气体⑤电子的流向是：Cu→Zn⑥正极反应式：Cu－2e－=Cu2+，发生氧化反应D实验探究：形成原电池的条件怎样才能构成一个原电池呢？二、原电池形成条件实验装置能否构成原电池结

论能不能1、自发进行的氧化还原反应2、反应实质：一般原电池的负极和电解质溶液发生氧化还原反应----自发的氧化还原反应二、原电池形成条件----电极材料实验装置能否构成原电池结论能能不能1、一般有两种活泼性不同的金属电极（或一种是非金属导体，如石墨）2、一般较活泼的金属作负极；较不活泼的金属、石墨等作正极二、原电池形成条件实验装置能否构成原电池结论能能不能1、电极材料均浸入的是电解质溶液,或熔融的电解质；一般原电池的负极和电解质溶液发生氧化还原反应----电解质溶液实验装置能否构成原电池结论二、原电池形成条件能不能整个装置应构成闭合电路，导线连接，或直接接触能---闭合回路原电池构成条件

①有活泼性不同的两种金属作电极或一种金属一种是非金属导体（如石墨）

一般较活泼金属为负极，较不活泼金属（或非金属）为正极

②电解质溶液

（酒精、蔗糖、CCl4不是电解质）

③形成闭合回路

④能自发进行氧化还原反应导电下列装置能将化学能转化为电能的是（）如图所示的8个装置属于原电池的是（

）④⑥⑦1.原电池：化学能转化为电能的装置2.原电池反应的本质：氧化还原反应

3原电池工作原理：4.形成原电池的条件:"两极一液成回路"

电子流向：电流方向：负极：正极：离子迁移方向：阳离子→正极；还原剂失电子发生氧化反应的电极氧化剂得电子发生还原反应的电极阴离子→负极负极电极反应式：正极电极反应式：还原剂－ne

＝氧化产物氧化剂＋me

＝还原产物负极→正极导线正极→负极导线三、原电池正、负极的判断方法电极名称负极正极电极材料一般活泼性较强的金属一般活泼性较弱的金属电子流向流出电子的一极流入电子的一极反应类型发生氧化反应发生还原反应离子流向阴离子移向的一极阳离子移向的一极实验现象溶解的一极增重或有气泡放出注意：利用金属的活泼性判断原电池的正负极，一般是较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，但也要注意电解质溶液的性质。①Mg-Al用导线连接插入H2SO4中，Mg作负极，Al作正极；若电解质是NaOH溶液，则Al作负极，Mg作正极。②Cu-Al用导线连接插入H2SO4中，Al作负极，Cu作正极；若插入浓HNO3中，则Cu作负极，Al作正极。

如图所示，两电极一为石墨棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（）A.a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为稀硫酸B.b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C.a为正极，是石墨棒，烧杯中的溶液为稀硫酸D.b为正极，是石墨棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C练习:由原电池装置书写电极反应式例题1、请根据图示Fe-稀硫酸-Cu原电池，判断正负极材料写出电极反应式以及总反应？FeCu稀硫酸Fe-2e-==Fe2+2H++2e-==H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑负极--Fe：正极--Cu：正极：负极：总反应：Fe-2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuAAlMgNaOH溶液正极：负极：总反应：Al-3e-+4OH-＝AlO2-+2H2O2H2O+2e-＝2OH-+H2↑2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑巩固练习注：电极反应式中若有气体生成，需加“↑”；若有固体生成，一般不标“↓”复杂电极反应式总反应式较简单一极的电极反应式=-练习：把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为（

）①A＞B＞C＞D②A＞C＞D＞B③C＞A＞B＞D④B＞A＞C＞D②A＞BC＞DA＞CD＞B1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。则：金属_____是负极，金属_____是正极；金属活动性：________。举个例子aba＞b四、原电池的应用2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。实验室制取氢气时用粗Zn比纯Zn和稀硫酸反应快。举个例子将等质量的a、b两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装a的试管中加入少量CuSO4溶液。下图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是（）D如要保护一个铁闸门，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的________，铁闸门作________。负极正极练习、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)用于金属的防护原理：理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池3.原电池设计设计方法：1、根据总反应，先确定负极材料，还原剂做负极，提供电子。2、再确定电解质溶液3、最后确定正极材料，选择比负极活泼性弱的材料或石墨做正极。正负极反应式相加得到电池反应的总方程式。利用反应“Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu”设计一个原电池负极反应：Fe-2e-

=Fe2＋故只能用铁做负极正极反应：Cu2＋+2e-

=Cu，故正极材料只需要活泼性比铁弱即可，如：铜、银、石墨等电解质溶液：必修含有Cu2＋，为可溶性铜盐如:CuSO4溶液CuSO4溶液FeCuA一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是（）ABCD正极ZnAg石墨棒