原电池工作原理

第三单元

化学能与电能的转化

第一课时化学能转化为电能一、原电池1、概念：化学能转变为电能的装置原电池电子的转移氧化还原反应电流CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+分析下面原电池的正负极、电极反应、工作原理、离子流向负极正极e-1.铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗?2.有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？CuZn---Zn2+H+H+负极正极SO42-2、简易原电池工作原理较活泼的金属在负极失去电子发生氧化反应,电子从负极通过外电路流向较不活泼的金属正极,而电解质中的阳离子在正极得电子发生还原反应。

3、形成简易原电池的条件1.两种不同的金属（或一种金属与石墨）作电极2.插入电解质溶液里3.形成闭合回路构成原电池的化学反应有何特点？思考【提示】必须是自发的氧化还原反应。原电池是化学能转化为电能的装置，发生的反应必定是放热反应，即反应的焓变小于零。4.自发氧化还原反应【制作简易原电池】DIY--doityourselfZn

在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有

.④⑥⑦e课堂练习:CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+负极正极e-在负极锌棒失去电子形成锌离子,逐渐溶解.在正极铜棒上会有无色气体产生.但是由于他们处在稀硫酸中,锌不可避免会与硫酸反应，利用效率降低,而且使产生的电流不稳定，带来的损耗，持续时间不长。缺点效率较低.温度会变.产生的电流较不稳定

[设疑]请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应？并设计实验方案加以证明。预测Ｐ１２[实验1]的现象和结论

现象:锌粉溶解,有红色物质析出,温度迅速上升.结论:Zn+Cu2+＝Zn2++Cu化学能热能根据原电池形成条件，请尝试把该反应设计成原电池。Zn+Cu2+＝Zn2++CuZnCu硫酸铜溶液能否找出一个方法解决这类原电池的缺点？预测该原电池的现象和结论

现象:锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论:化学能电能Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu原电池的工作原理1、负极：2、正极：3、电子流向：4、电流流向：5、离子流向：

Zn-2e＝Zn2+Cu2++2e＝CuZn→导线→CuCu→Zn阳离子定向移动到正极阴离子定向移动到负极该电池与简易的原电池比较，有哪些地方不同？1、反应分为两个半反应2、盐桥思考

盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液的琼脂。思考：1、盐桥的作用是什么？（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷思考：2、

此电池的优点？此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。

利用Zn+Fe2+=Zn2++Fe设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。负极：Zn–2e-=Zn2+

正极：Fe2++2e-=Fe

FeZnFeSO4ZnSO4ZnFeFeSO4拓展探究4、设计原电池的思路如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)做负极。发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。外电路用导线连通，可以接用电器内电路是将电极浸入电解质溶液中，①根据负极氧化、正极还原写出电极反应式前提：是氧化还原反应②确定电极材料：一般选择题目中的溶液（含氧化剂的电解质溶液），设计成含盐桥的原电池，应选择相应的电解质溶液③电解质溶液：④构成闭合回路：

练习：利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。正极：2Fe3＋＋2e-=2Fe2+

负极：Cu-2e-=Cu2+CCu

FeCl3在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液为什么能使产生H2的速率加快？[学生交流]【提示】因为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌在稀H2SO4中构成原电池，可以加快反应速率。原电池应用1形成原电池可以加快化学反应速率设计原电池如何保护铁闸和轮船船体？[学生交流]【提示】如要保护一个铁闸，可用导线将其与一锌块相连，使锌做原电池的负极，铁闸做正极；在轮船船体外壳镶上部分锌块可以达到保护轮船船体的作用。原电池应用2应用于金属防腐把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由大到小为（）A．a>b>c>d B．a>c>d>bC．c>a>b>d D．b>d>c>aB原电池应用3比较金属的活泼性的大小原电池正负极的判断方法：一.由组成原电池的两极材料判断

一般较活泼的是负极（氧化还原反应中的还原剂）二.根据外电路电流的方向或电子的流向判断

电子流出一极是负极三.根据内电路离子的移动方向判断

阳离子移动到正极阴离子移动到负极四.根据原电池两极发生的化学反应判断

正极发生氧化反应、负极发生还原反应五.根据电极现象判断

一般质量减少的为负极，质量增加或有气泡冒出的一般为正极1.下列说法正确的是（）A．原电池是把电能转化为化学能的装置B．原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动D练一练2．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的酸性（）

A．不变B．先变小，后变大C．逐渐变大 D．逐渐变小3．对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（）

A．电子流入的一极为正极

B．比较不活泼的一极为正极 C．电子流出的一极为负极

D．发生氧化反应的一极为