選修4《化學反應原理》原電池1

選修4《化學反應原理》原電池的工作原理將化學能轉化成電能的裝置叫原電池一、原電池的定義：H2SO4Ge-e-ZnCuZn2++H2-+Cu-Zn原電池工作原理鋅比銅活潑,所以鋅失去電子變成鋅離子進入電解質溶液,而電子會順著導線流向銅極,銅本身不會得電子,只能是電解質中的氫離子得電子,產(chǎn)生了氫氣原電池電極反應:負極（鋅電極）：Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)正極（銅電極）：2H++2e-=H2(還原反應)溫故而知新在如下圖所示的8個裝置中，屬于原電池的有

.④⑦e問題探究請分析不能形成原電池的原因小結原電池的形成條件PtCuH2SO4溶液電極相同不是電解質溶液沒有形成閉合回路缺少電極不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應

Fe二、原電池的形成條件(1)活動性不同的兩極（一種金屬和另一種金屬或非金屬導體）。（相對活潑的作負極，相對不活潑的作正極）(2)兩電極插入電解質溶液中。(3)形成閉合回路。

(4)內部條件:至少有一極可以跟電解質發(fā)生自發(fā)氧化還原反應?！窘涣髋c討論】設計原電池

Zn+CuSO4

=ZnSO4

+Cu請根據(jù)以上反應設計一個原電池(建議先寫電極方程式)，并畫出裝置圖,指出正負極?？晒┻x擇的試劑和儀器：鋅片，硫酸鋅，銅片，硫酸銅，電流表，導線，燒杯。

CuSO4溶液+-

預測實驗現(xiàn)象現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉,鋅片不斷變薄(上面不會有銅附著)銅片不斷增厚鋅片：Zn-2e-==Zn2+

負極

銅片：Cu2++2e-==Cu正極總反應：Cu2++Zn==Zn2++

Cu按裝置圖連接儀器,進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象。【活動與探究2】

CuSO4溶液+-注意觀察反應前鋅片和反應后鋅片的不同電流表指針發(fā)生偏轉.現(xiàn)象：缺點：這種原電池電流往往不穩(wěn)定.CuSO4溶液電流表:兩極:鋅極上產(chǎn)生一種黑色的物質(短時間)兩極上覆上一種紅色的物質(長時間)思考1：什么原因導致兩極都產(chǎn)生銅并且電流不穩(wěn)呢？思考2：怎樣使電子盡量多的傳導給右邊的電極銅而使電流不減少呢？思考3：若把硫酸銅和硫酸鋅溶液用能使陰陽離子移動的裝置(鹽橋)連接起來，能否形成原電池呢?按照裝置圖連接儀器進行實驗,觀察現(xiàn)象【活動與探究3】

現(xiàn)象：電流表指針偏轉，取出鹽橋，電流表指針不發(fā)生偏轉。取出鋅片表面沒有變黑(也就是表面沒有生成銅).優(yōu)點：這種原電池電流比較穩(wěn)定.鋅片變細,銅上有紅色物質析出,電流計指針發(fā)生偏轉.Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu一段時間后:鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊脂作成的凍膠。鹽橋的作用：連通電路并且使Cl-向鋅鹽方向移動，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。【歸納與總結】

三、原電池的工作原理：電子電流離子移動情況:電子流向：電流流向：離子的流向：正極流向負極(外電路)負極流向正極(內電路)負極流向正極(只走外電路)陽離子移向正極，陰離子移向負極。原電池由兩個半電池組成，半電池包括電極材料和電解質溶液，兩個隔離的半電池用鹽橋相連。負極上失去電子,化合價升高發(fā)生氧化反應；正極上得到電子,化合價降低發(fā)生還原反應。結構:電極反應情況:請將氧化還原反應：Cu+2Ag+

=Cu2++2Ag設計成一個能產(chǎn)生電流的原電池裝置，并寫出兩個電極上的電極反應。CuCAAgNO3溶液Ag問題解決：負極：Cu

-2e-==Cu2+

正極：2

Ag

+

+2e-==2Ag如果要產(chǎn)生穩(wěn)定電流,原電池應怎么設計?AgAgNO3【歸納與總結】

四、原電池的設計思路（1）把氧化還原反應分解為氧化反應和還原反應兩個半反應，從而確定電極反應（2）根據(jù)兩極反應，確定電極材料及電解質溶液（3）畫出裝置簡圖通過這節(jié)課,你學到了哪些知識?

小結

本節(jié)課我們進一步了解了原電池的工作原理；構成原電池的條件；并且重點通過實驗探究學習了一種能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池;還學習了根據(jù)原電池的工作原理將某些氧化還原反應設計成簡單的原電池。解析:由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅也可以少量跟硫酸銅直接發(fā)生置換反應,銅在鋅片表面析出.鋅表面也構成了原電池,進一步加速銅在鋅表面析出.這樣就致使鋅的一部分電子流給了它表面的銅，使它向另一極(銅極)輸出的電子減少,所以向外輸出的電流強度減弱。CuSO4溶液解析:向外輸出電