第四章 电化学基础第一节 原电池

1、第一节第一节 原电池原电池 目标目标 ：1.1.理解原电池的工作原理，能正确理解原电池的工作原理，能正确书写电极书写电极( (半电池半电池) )反应式；反应式；2.2.理解原电池溶液阴阳离子的移动理解原电池溶液阴阳离子的移动方向；方向；3.3.了解盐桥在原电池中的应用；了解盐桥在原电池中的应用；4.4.理解与掌握原电池原理在化学中理解与掌握原电池原理在化学中的应用。的应用。 重点重点 ：原电池的工作原理。原电池的工作原理。 难点难点 ：电极电极( (半电池半电池) )反应、电池反应、电池反应方程式的书写。反应方程式的书写。原电池的工作原理原电池的工作原理温故知新温故知新1.1.概念：概念：把把

2、化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。2.2.构成原电池的条件构成原电池的条件（极、电、路、自发极、电、路、自发）一一. .原电池原电池原电池的工作原理原电池的工作原理练习练习判断下列装置是否能形成原电池？判断下列装置是否能形成原电池？A AB BC CD DE EF FCDE原电池的工作原理原电池的工作原理A锌锌铜铜SO42-Cu2+SO42-Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+SO42-CuSO4溶液溶液Cu2+SO42-+思考与讨论思考与讨论该电池的电子流向？电极反应？该电池的电子流向？电极反应？二二. .原电池工作原理、组成：原电池工作原理、组成：1.1.电极反应电极反应总总反应

3、：反应：Zn+ CuZn+ Cu2+2+ ZnZn2+2+ + Cu + Cu得到电子得到电子失去电子失去电子( (电池电池) )总反应：总反应：正极反应正极反应+ +负极反应负极反应( (电子得失总数相等时才可相加电子得失总数相等时才可相加) )负极负极（）： 电电 子子电电 流流是较是较不活泼金属或非金属不活泼金属或非金属或金属氧化或金属氧化物，物，正极正极（+ +）：是是活泼金属活泼金属，本身本身失电子失电子，电子输，电子输出极，出极，发生发生氧化反应氧化反应。电子输入极电子输入极 ，得电子，得电子，发生发生还还 原反应原反应。2.2.原电池的正负极原电池的正负极, ,电子流向电子流向,

4、 ,电流流向和阴电流流向和阴阳离子流向的判断：阳离子流向的判断：电流方向：正电流方向：正负负 电子流向：负电子流向：负正正电解质溶液中离子在电解质溶液中离子在原电池中原电池中运动方向的判断：运动方向的判断：阳阳离子离子: :向正极区移动向正极区移动( (离开负极离开负极想得电子想得电子) ) ； 阴阴离子离子: :向负极区移动向负极区移动( (靠近正极靠近正极想失电子想失电子) ) 。原电池的工作原理原电池的工作原理思考：思考：CuZn 下列装置能否实现化学能向电能的转化？如下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？果不行，将如何改进使其形成原电池？ZnSO4溶液

5、溶液CuSO4溶液溶液原电池的工作原理原电池的工作原理思考：思考：CuZn ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液 盐桥：盐桥：在在U U形管中装满用饱形管中装满用饱和和KClKCl溶液和琼胶作成的冻胶。溶液和琼胶作成的冻胶。改进的装置：改进的装置：盐桥盐桥 此电池的优点此电池的优点：能产生持：能产生持续、稳定的电流。其中续、稳定的电流。其中, ,用用到了盐桥。到了盐桥。什么是盐桥？什么是盐桥？原电池的工作原理交流研讨：交流研讨：1.1.在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2.2.在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？在盐桥插入之后，检流计指针是否发

6、生偏转？3.3.左右烧杯中各发生了什么反应？左右烧杯中各发生了什么反应？4.4.该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？地方？半电池：包括电极材半电池：包括电极材料和电解质溶液，两料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。盐桥的作用：盐桥的作用：使使ClCl- -向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K K+ +向铜盐方向铜盐方向移动，使向移动，使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直保持电中性，从盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从而使电子不断从ZnZn极流向极流向CuCu极，使电流持续传导。极，使电流持续传导。总

7、反应：总反应：Zn+ CuZn+ Cu2+2+ ZnZn2+2+ + Cu + Cu原电池的氧化反应和还原反原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，应分别在两个电极上进行，两个原电池装置两个原电池装置本质本质上是完上是完全相同的。全相同的。导线的作用是传递电子，沟通外电路。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而而盐桥的作用盐桥的作用则是沟通内电路。则是沟通内电路。原电池的工作原理原电池的工作原理练习：练习：为获得较长时间的稳定电流为获得较长时间的稳定电流,如何将由如何将由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单组成的原电池（如左下图）进行简单改装？改装？CuZnH2

8、SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu你知道了吗？你知道了吗？氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液还原反应还原反应Cu2+2e=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 Zn2e=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）小结：小结：Cu2+2e=Cue-I I练练习习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由

9、；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.()()()2H+2eH2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2eZn2+Zn+2H+Zn2+H2()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：Zn2eZn2+2H+2eH2Zn+2H+Zn2+H2Fe2eFe2+Cu2+2eCuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4 ()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2eZn2+Cu2+2eCuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()负极：负极：正极：正

10、极：总反应：总反应：Fe2eFe2+2H+2eH2Fe+2H+ Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H24.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，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（溶液，片刻后可观察到的现象是（ ）A. 铁圈和银圈左右摇摆不定；铁圈和银圈左右摇摆不定；B. 保持平衡状态；保持平衡状态；C. 铁圈向下倾斜；铁圈向下倾斜；D. 银圈向下倾斜；银圈向下倾斜；D 电极电极（现象判断）（现象判断）小小 结结负极：负极：正极：

11、正极：不断溶解或变细不断溶解或变细产生气泡或变粗产生气泡或变粗随堂检测随堂检测 1 1、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到金属甲表面有气泡产生，金观察到金属甲表面有气泡产生，金属乙表面无气泡产生，此实验说明属乙表面无气泡产生，此实验说明甲的金属活动性比乙的甲的金属活动性比乙的 ；若把；若把这两种金属用导线连接后平行插入这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中，则可观察到金属稀硫酸中，则可观察到金属 的的表面有气泡产生，一段时间后金属表面有气泡产生，一段时间后金属 的质量减少。的质量减少。强强乙乙甲甲2、已知氧化还原反应、已知氧化还原反应 Cu 2FeCl3 = 2FeCl2 CuCl2，利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应