铜－锌原电池及其原理

1、化学反应原理 原 电 池,王绍红,复习回忆：判断以下哪些是原电池？,一、原电池 1、概念： 2、组成条件：,化学上将化学能转化为电能的装置,两个活动性不同的电极,电解质溶液,形成闭合回路。,有一个自发的氧化还原反应。,即：两极一液成回路,3、原电池中粒子的移动方向：,u,n,稀H2SO4,视频：Zn-Cu-H2SO4原电池的实验，观察现象。,【实验再现】,锌片上有气泡,铜片上有气泡,电流表指针偏转,锌片上也出现了气泡会导致电池的效率怎样？,7,ZnSO4溶液,H2SO4溶液,？,【研究问题】,怎样改进才能保证只有铜电极产生氢气，而避免锌电极上产生氢气？,8,盐桥,盐桥中一般装有饱和的KCl溶液

2、和琼胶制成的胶冻; 琼胶的作用是防止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻内自由移动。,二、双液原电池：,锌半电池,铜半电池,盐桥,10,Zn2+,e e,SO42,SO42,H+,K+,H2,Zn,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,Cl,K+,K+,Cl,K+,K+,K+,Cl,Cl,K+,Cl,Cl,Cl,ZnSO4溶液,H2SO4溶液,外电路,盐桥的作用：(1)使整个装置构成通路。 (2)平衡电荷，保持溶液成电中性。,内电路,由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向H2SO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液

3、的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 H2SO4溶液中的 H+几乎完全变成氢气。,12,【1】改进后的原电池装置，工作时具有较高的能量转换率,盐桥,【思考】改进后的原电池装置有什么优点？,13,【2】改进后的原电池装置不工作时，化学能不会自动释放,请利用：Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag 的反应原理，设计一个能产生电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。,练习1：,AgNO3,电极：负极是Cu， 正极可以是Ag或C等。,负极：Cu 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag,干电池和盐桥原电池的比较,石墨棒,MnO2糊,隔离层,NH

4、4Cl糊,锌片,（）,（+）,？,离子交换膜：一种含离子的基团，对溶液的离子具有选择透过能力的高分子膜。,改进,离子交换膜电池,阳离子交换膜,质子交换膜,阴离子交换膜,金属（M）空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。下列说法不正确的是_,A金属（M）电极是该电池的负极 B多孔电极上发生还原反应 C阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 D在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜,O2+2H2O+4e- =4OH-,练习2：,本课小结：,原电池将化学能转变为电能的装置,低效，电流不稳,改进,高效，电流持续稳定,单液 原电 池,双液 原电 池,盐桥电池,离子交换膜电池,Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时， 下列说法正确的是 AMg电极是该电池的正极 BH2O2 在石