鲁宏斌-原电池2.ppt

1、第四章 电化学基础,第一节 原电池 （第一课时） 讲授：鲁宏斌,1、电化学： 2、从反应产物与电流的关系分类：,阅读教材P70 回答,研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学,产生电流的反应 原电池,借助电流而发生的反应 电解池,忆往识,什么是原电池？,将化学能转化成电能的装置,二、忆形成原电池的条件,（可以）,（可以）,（可以）,（不可以）,形成条件一： 活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等,（可以）,（不可以）,形成条件二：电极需插进电解质溶液中；,忆形成原电池的条件,忆形成原电池的条件,形成条件三：必须形成闭合回路,（不可以）,可以,1、组成原电

2、池的条件,1、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。,2、电解质溶液,3、形成闭合电路,4、能自发进行氧化还原反应,下列哪些装置能构成原电池？,2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反应的的原电池正确组合是（ ）,C,Cu,Zn,稀硫酸,Zn2+,H+,H+,灯泡,Zn2e- = Zn2+,负极,正极,2H+2e-=H2,总反应式:,Zn+2H+= Zn2+H2,负,正,氧化反应,还原反应,现象：,锌棒溶解，铜棒上有气泡,原电池工作原理,Cu,Zn,Zn2+,H+,H+,负极,正极,阳离子,阴离子,正极,负极,SO42-,原电池工作原理,

3、A,e-,2、原电池反应原理,粒子流向,电子：负极正极,电流：正极负极,溶液中阴离子负极,溶液中阳离子正极,电极 反应,负极：氧化反应,活泼金属失电子变阳离子,正极：还原反应,溶液中离子得电子,总反应：负极金属与电解质溶液的离子反应,3、原电池的正负极的判断方法,微观判断 （根据电子流动方向）,电子流出的极,阴离子移向的极 电子流入的极,阳离子移向的极,负极 正极,较活泼的电极材料 较不活泼的电极材料,质量增加的电极 工作后 质量减少的电极,负极 正极,正极 负极,工作后，有气泡冒出的电极为正极,发生氧化反应的极 发生还原反应的极,宏观判断： 根据电极材料 根据原电池电极发生 的反应 根据电极

4、质量的变化 根据电极有气泡冒出：,负极 正极,1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( ) A.不变 B、先变大后变小 C、逐渐变大 D.逐渐变小,C,3.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，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d

5、 c a,B,（上海高考）关于如下图所示装置的叙述，正确的是（ ） A. 铜是阳极，铜片上有气泡产生 B. 铜片质量逐渐减少 C. 电流从锌片经导线流向铜片 D. 氢离子在铜片表面被还原,D,07高考：盛有稀硫酸的烧杯中用导线连接铜片和锌片下列叙述正确的是（ ） A、正极附近SO42-离子浓度逐渐增大 B、电子通过导线由锌片流到铜片 C、正极有氧气逸出 D、铜片上有氢气逸出,D,4、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线 将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯 中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是,( D ),A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下

6、倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜,提出问题： 我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸 的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长 电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造 成的呢？有没有什么改进措施？,造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。,问题：为什么要用盐桥电 池？,为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？,盐桥： 在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。,ZnSO4溶液,CuSO4溶液

7、,从而持续稳定的产生电流。,盐桥中的盐起什么作用？,2. 保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，,3. 沟通内电路传导离子，使之成为闭合回路,1. 可使连接的两溶液保持电中性,负极反应：,Zn-2e-= Zn2+,正极反应：,Cu2+2e- = Cu,电池总反应：,Zn+Cu2+= Zn2+Cu,锌半电池,铜半电池,练习： 利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。,负极：Fe 2e- =Fe2+,正极：Cu2+ +2e- =Cu,Cu,Fe,CuSO4,FeSO4,设计盐桥原电池的思路：,还原剂和氧化产物为负极的半电池 氧化剂和还原产物为正极的半电池

8、,Zn+2Ag+=Zn2+2Ag,根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路,1.（08广东卷）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ） 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Ag+e- =Ag 实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A B C D,C,2. (07年海南高考）依据氧化还原反应： 2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s) 设计的原电池如图所示，请回答下列问题：,（1）电极X的材是 ； 电解质溶液Y是 ； （2）银电极为电池的极， 发生的电极反应为；