原電池(人教版)

選修4章電化學(xué)基礎(chǔ)2021/5/911780年，意大利生物學(xué)家伽伐尼(Galvani,L.)

在做青蛙的解剖實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)青蛙有抽搐現(xiàn)象。原電池的雛形2021/5/92病例分析2021/5/93病例分析2021/5/94病例分析2021/5/95

你能為她開一個(gè)藥方嗎？2021/5/96形成原電池的條件

u2021/5/97一、形成原電池的條件1、有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極負(fù)極：正極：能和電解質(zhì)溶液反應(yīng)的金屬作負(fù)極相對(duì)不活潑的金屬、石墨等2021/5/98結(jié)論：2、電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中2021/5/99結(jié)論：3、兩極相連形成閉合電路2021/5/9104、一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)

u2021/5/911組成原電池的條件:1、有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極2、電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中3、兩極相連形成閉合電路4、一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)

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由于金與鐵（鋼的主要成分）是活潑性不同的兩種金屬，唾液中含有電解質(zhì)，故構(gòu)成了原電池，產(chǎn)生了微小的電流，使得格林太太頭痛，因此必須換掉其中的一顆假牙。解決方案2021/5/913下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？ABCDE√√想一想、練一練2021/5/914二、原電池裝置及工作原理將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，稱為原電池（電源）1.原電池正負(fù)極的判斷（及工作原理）正極負(fù)極電流流向電子流向---負(fù)極：電子流出的一極發(fā)生氧化反應(yīng)正極：電子流進(jìn)的一極發(fā)生還原反應(yīng)ZnCu稀硫酸A電子流向：負(fù)極（Zn)導(dǎo)線正極（Cu）外電路：內(nèi)電路：(溶液內(nèi)部)陰離子→負(fù)極陽(yáng)離子→正極2021/5/9152.電極反應(yīng)：電極材料原電池正負(fù)極電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑（兩個(gè)電極反應(yīng)之和）注意：正負(fù)極電極反應(yīng)成對(duì)寫出時(shí)，一定要滿足得失電子數(shù)相等2021/5/9163.對(duì)原電池工作原理的理解問(wèn)題一銅片的作用是什么？可以用石墨代替嗎?可以用鐵片代替嗎？鎂條呢？

ZnCu稀硫酸A整個(gè)裝置是如何形成有電流的閉合回路的?問(wèn)題二CuZn-溶液中陰陽(yáng)離子分別向哪一個(gè)電極運(yùn)動(dòng)？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+---------Zn2+H+SO42-負(fù)極正極靜電作用2021/5/917CuZn-為什么H+在銅片上得到電子？形成原電池后生成氫氣的速率是否會(huì)改變？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+----------Zn2+H+負(fù)極正極靜電斥力靜電引力問(wèn)題三2021/5/918三、原電池原理的應(yīng)用1.制作化學(xué)電源；2.加快反應(yīng)速率；例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。3.判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱；4.揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。

2021/5/919AAAAAAZnCuFeC(石墨)ZnCuZnZnFeCuSiC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4

稀H2SO4

ABCDZnCuA稀H2SO4

酒精稀H2SO4

EFG√√√習(xí)題一：原電池的判斷判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.2021/5/920AgCuAgNO3AlC稀硫酸含碳雜質(zhì)的鋅稀硫酸2021/5/921石墨Al稀硫酸（1）說(shuō)明反應(yīng)的現(xiàn)象；（2）判斷正負(fù)極；（3）寫出電極反應(yīng)式；（4）寫出總反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式。2021/5/922MgFe稀硫酸（1）說(shuō)明反應(yīng)的現(xiàn)象；（2）判斷正負(fù)極；（3）寫出電極反應(yīng)式；（4）寫出總反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式。2021/5/923CuZn硫酸銅（1）說(shuō)明兩個(gè)電極質(zhì)量的變化情況；（2）判斷正負(fù)極；（3）寫出電極反應(yīng)式；（4）寫出總反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式。

2021/5/924[探究實(shí)驗(yàn)一]請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)一個(gè)單液原電池，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2021/5/925CuSO4

溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。兩個(gè)電極上都有紅色物質(zhì)生成2021/5/926思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅片失去的電子一部分經(jīng)導(dǎo)線傳遞到銅片表面，另一部分電子直接傳遞給硫酸銅溶液中的Cu2+,銅在鋅片表面析出，鋅片表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。CuSO4

溶液2021/5/927/hxsupload/2005928221233853.swf在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)成一個(gè)能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池。思考2021/5/928[探究實(shí)驗(yàn)二]

將鋅片和銅片分別通過(guò)導(dǎo)線與電流計(jì)連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，然后分別浸入盛有硫酸鋅和硫酸銅溶液的燒杯中，中間用一鹽橋連接，觀察現(xiàn)象。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+

（氧化反應(yīng)）正極：Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）總電池反應(yīng)方程式為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液.2021/5/929鋅銅原電池裝置示意圖雙液原電池（1）電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（2）鋅片不斷溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出；（3）取出鹽橋，指針回零點(diǎn)。電極反應(yīng)式(-)(+)2021/5/930（２）鹽橋的作用是什么？雙液原電池的工作原理（１）鹽橋----裝有飽和的KCl（或KNO3）溶液和瓊脂制成的膠凍K+移向正極溶液中，Cl-移向負(fù)極溶液中，形成閉合內(nèi)路，平衡電荷。（3）雙液原電池的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。2021/5/931單液電池、雙液電池異同相同點(diǎn)：都有導(dǎo)電性不同的兩個(gè)電極;都能產(chǎn)生電流；外電路均是電子的定向移動(dòng)，內(nèi)電路均是離子的定向移動(dòng)。不同點(diǎn)：1中電流持續(xù)、穩(wěn)定,兩個(gè)電極反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行,中間用鹽橋連接.2中電流不穩(wěn)定,兩個(gè)電極反應(yīng)在同一區(qū)域進(jìn)行.2021/5/932請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)Cu+2Ag+

=Cu2++2Ag設(shè)計(jì)成一個(gè)雙液電池和單液電池裝置CuCuSO4AgAgNO3練習(xí)：2021/5/933練習(xí)：利用反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

，設(shè)計(jì)一個(gè)單液原電池，一個(gè)雙液原電池（使用鹽橋），畫出原電池的示意圖，并寫出電極反應(yīng)。(+)(-)

G

ZnCFeCl3溶液負(fù)極（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（還原反應(yīng)）(+)(-)鹽橋ZnCZnCl2溶液FeCl3溶液G

2021/5/934

化合價(jià)降低得2e-Fe+Cu2+=Fe2++Cu化合價(jià)升高失2e-練習(xí)二：利用此氧化還原反應(yīng)來(lái)設(shè)計(jì)原電池，寫出電極反應(yīng)式。并畫出裝置圖（Fe+CuSO4=Cu+2FeSO4）2021/5/935FeCuFeSO4CuSO42021/5/936練習(xí)三：利用此氧化還原反應(yīng)來(lái)設(shè)計(jì)原電池，寫出電極反應(yīng)式。并畫出裝置圖（Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2）化合價(jià)降低得2e-Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合價(jià)升高失2e-2021/5/937CuCCuC