原電池的工作原理(lin)

1、原電池的工作原理過程及裝置分按電化學反應知識回顧電化學：指研究化學能與電能之間相互 轉換的裝置、過程和效率的科學。2. 電能轉化為化學能的裝置 (如:電解池)1. 化學能轉化為電能的裝置 (如:原電池等)探究一預測3實驗1 的現(xiàn)象和結論 現(xiàn)象鋅粉溶解,有紅色物質析出,溫度計顯示溫度迅速上升。結論Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu化學能 熱能上述反應顯然發(fā)生了電子從Zn轉移到Cu2+的過程，然而電子的轉移沒有形成有秩序的電子流，反應的化學能不能變成電能而變?yōu)闊崮?。如果設計一個裝置，使Zn不直接把電子給予Cu2+，讓電子經(jīng)過一段導線有秩序地轉移給Cu2+，這樣，電子沿導線按一定方向移動，就可以獲

2、得電流。 必發(fā)生失電子的氧化反應必發(fā)生得電子的還原反應一、原 電 池 工 作 原 理 示 意 圖ZnCu硫酸銅化學能 電能原電池這種裝置能將化學能轉變?yōu)殡娔?，稱為原電池（Primary Cell）二、原電池形成條件(2)有兩個電極(3)有電解質溶液(4)能形成閉合回路(1)能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應（前提條件）探究二預測3實驗2 的現(xiàn)象和結論 現(xiàn)象:鋅片變細,銅上有紅色物質析出,電流計指針發(fā)生偏轉.結論:化學能 電能Zn-2e-=Zn2+Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu2e-Cu2+2e-=CuZnCuCuSO4A鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。鹽橋的作用：1.使Cl-向

3、鋅鹽方向動,K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極。2.提高電池的效率知識拓展： 原電池是由兩個半電池組成的；半電池包括電極材料和電解質溶液。 半電池中的反應就是半反應，即電極反應。所以半電池又叫電極。 電池反應即為總反應三、原電池正負極的判斷負極：e-流出（電子流動的方向）； 失e-，發(fā)生氧化反應；（發(fā)生的反應） 比較活潑的金屬；（電極的材料） 材料質量減少或不變（反應的現(xiàn)象）正極： e-流入； 得e- ，發(fā)生還原反應； 比較不活潑的金屬或導電的非金屬； 材料不參加反應，質量增加或不變一般規(guī)律四、電極反應式、電池反應的書寫負極： Cu 2e-

4、 = Cu 2+ 正極： 4H+ +2NO3 + 2 e- = 2NO2 + 2H2O總：Cu + 4H+ +2NO3= 2NO2 + Cu 2+ + 2H2O判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式。()()()2H+2e-H2負極：總反應：正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()正極：負極：總反應：Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4()負極：正極：總反應：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()負極

5、：正極：總反應：Fe2e- Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或 Fe+H2SO4FeSO4+H2為獲得較長時間的穩(wěn)定電流,如何將必修2中由“Zn-稀H2SO4-Cu”組成的原電池（如左下圖）進行簡單改裝？ZnSO4H2SO4AZn CuZnCuH2SO4A1.加快化學反應速率2.制造化學電源五、原電池的應用練習. X、Y、Z、W四種金屬片進入稀鹽酸中,用導線連接,可以組成原電池,實驗結果如下圖所示:則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為_ZYXW應用3.比較金屬活動性強弱應用4.設計化學電池a 把方程拆為兩個半反應，氧化劑在正極，還原劑在負極b 確定電極材料 若發(fā)生氧化反應的是金

6、屬，可用該金屬直接做負極，若是氣體或離子則用惰性電極發(fā)生還原反應的材料一般不如負極材料活潑c 確定電解質溶液：一般選用反應中的電解質溶液d 構成閉合回路負極：正極：CuFeCuSO4FeSO4活動與探究：依探究實驗2的原理，按:Cu2+ +Fe=Cu+Fe2+ 的反應設計一個能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置,畫出裝置圖。 CuSO4AFeCu電解質溶液：（ Fe ）Fe 2e- =Fe2+（ CuC ) Cu2+ +2e- =Cu CuSO4溶液 原電池的設計練習2 利用2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+設計一個原電池，畫出示意圖，寫出電極反應。（C/Ag）2Fe32e- =2Fe2+ （Cu）Cu-2e- =Cu2+CuCCuSO4FeCl3CCu FeCl3負極：正極：電解質溶液：FeCl3溶液一位年輕的化學家來