铜-锌原电池及其原理 (4)
zn cu cuso4原电池电极反应式
zn cu cuso4原电池电极反应式
锌铜电池电极反应式
1. 引言
锌铜电池是一种常见的原电池，利用了锌和铜之间的电化学反应来产生电能。
本文将详细讨论锌铜电池电极反应式的相关内容。
2. 锌在锌铜电池中的反应
锌在锌铜电池中担任阳极，发生氧化反应。
具体反应式为：•锌离子（Zn²⁺）+ 2电子（2e⁻）→ 锌原子（Zn）
锌原子在阳极处氧化成锌离子，同时释放出2个电子。
3. 铜在锌铜电池中的反应
铜在锌铜电池中担任阴极，发生还原反应。
具体反应式为：•铜离子（Cu²⁺）+ 2电子（2e⁻）→ 铜原子（Cu）
铜离子在阴极处还原成铜原子，同时接受2个电子。
4. 锌铜电池电极反应式
根据锌和铜在锌铜电池中的反应，我们可以得到整个电池的电极反应式：
•锌离子（Zn²⁺）+ 铜原子（Cu）→ 锌原子（Zn）+ 铜离子（Cu²⁺）
综上所述，锌铜电池电极反应式为锌离子和铜原子之间的反应。
5. 结论
锌铜电池电极反应式的认识对于理解锌铜电池的工作原理至关重要。
通过锌的氧化和铜的还原反应，锌铜电池能够产生电能。
深入研究这一反应式，有助于我们更好地理解电池的电化学特性。
以上是关于锌铜电池电极反应式的相关内容，希望对读者有所帮助。
参考文献： - Electrochemical Cells and Electrode Potentials. Retrieved from
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铜-锌原电池及其原理
入稀硫酸溶液中形成原电池，a极上产 生气泡，请问a极为 正 极（填正、
负极）
a
b
稀硫酸
练习3：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸
中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，
a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连
时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大
量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱
原电池的正、负极如何判断？
演示实验
结论：电流表 指针偏向电源 正极
请判断原电池的正、负极
Cu
正极：铜片 负极：锌片
正极：碳棒 负极：锌片
正极：铜片 负极：铁片
【思考】：原电池的正极、负极跟用作电极
的两种金属的活动性负极：比较活泼的金属
指针偏向铜片
指针不偏转
演示实验： 溶液的导电性实验
形成条件二： 电极需插入能导电的溶液中
指针偏向铜片
形成条件三： 必须形成闭合回路
指针不偏转
“铜桥”
形成原电池的条件
一、活泼性不同的两个电极（金 属和石墨皆可） 二、电极需插入能导电的溶液中
三、必须形成闭合回路 口诀：两极一液成回路
探究原电池的工作原理
1、从金属活动性顺序考虑，锌片和铜片，哪一 极更容易失去电子？ 活泼金属容易失去电子 电子：负极（锌片）出来流向正极（铜片） 2、电流流向跟电子流向相反 电流：正极（铜片）出来流向负极（锌片） 3、什么物质失去了电子？什么微粒又得了电子? 4、锌片的质量会发生怎样的变化？
的为：(
B)
A．a > b > c > d
B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d
原电池锌铜稀硫酸铜反应现象
原电池锌铜稀硫酸铜反应现象一、锌铜电池的原理锌铜电池是一种常见的原电池，其工作原理基于金属间的电化学反应。
电池中的两种金属（锌和铜）在稀硫酸铜溶液中发生反应，产生电流。
锌金属作为负极，在溶液中被氧化成锌离子（Zn2+），同时释放出电子；铜离子（Cu2+）在溶液中被还原成铜金属，同时接受锌离子释放的电子。
这个电子传递的过程产生了电流，从而使电池工作。
二、反应过程锌铜电池的反应过程可以分为两个半反应：锌负极的氧化反应和铜正极的还原反应。
1. 锌负极的氧化反应：Zn（s）→Zn2+（aq）+ 2e-在锌的表面，金属锌（Zn）氧化为锌离子（Zn2+），同时释放出两个电子。
2. 铜正极的还原反应：Cu2+（aq）+ 2e-→ Cu（s）在铜的表面，铜离子（Cu2+）接受锌离子释放的两个电子，被还原成金属铜（Cu）。
三、实验现象进行锌铜电池实验时，我们可以观察到以下现象：1. 锌负极表面逐渐生成锌离子（Zn2+）溶解在溶液中，溶液逐渐变浑浊。
2. 铜正极表面逐渐生成铜金属，金属的颜色逐渐变深，表面出现光泽。
3. 在外部电路中，连接正负极的导线中产生电流，可以驱动电子设备工作。
4. 锌负极逐渐腐蚀，金属表面出现锈迹；铜正极表面没有明显变化。
四、实验注意事项在进行锌铜电池实验时，需要注意以下几点：1. 使用纯净的锌和铜金属作为电极，避免杂质的影响。
2. 使用稀硫酸铜溶液作为电解质，浓度过高会影响电池的工作效果。
3. 实验中应注意安全，避免溶液的溅出或误触电源引起意外。
4. 实验结束后，及时处理废弃物和溶液，避免对环境造成污染。
总结：锌铜电池是一种常见的原电池，通过锌金属和铜金属在稀硫酸铜溶液中的电化学反应产生电流。
实验中可以观察到锌负极腐蚀、铜正极生成金属以及电流的产生等现象。
锌铜电池的应用广泛，可以用于驱动小型电子设备和实验室中的电化学实验。
通过深入了解锌铜电池的原理和反应现象，我们可以更好地理解电化学原理和电池的工作机制。
铜-锌原电池及其原理
《铜锌原电池》导学案【观察与思考】
实验步骤
现象
结论或解释
【设疑自探】
关于原电池，你有哪些想解决的问题？
1、
2、
3、
探究一原电池的工作原理
【问题探究】仔细观察研究铜锌原电池的装置图解决以下问题：
1、电极反应如何？（反应式、反应类型）
两极反应式与电池反应式之间是什么关系？
Zn电极(属于反应）
Cu电极(属于反应）
总反应方程式：Zn + 2H+ ===Zn2+ + H2 ↑
2、电子如何流动？电流如何产生？
外电路中：失去电子变成进入溶液，电子通过流向；
内电路中：电解质溶液中的向铜片移动，并在铜片上得到电子形成逸出；这样，形成了闭合回路，产生了电流。
探究二原电池的形成条件
【趁热打铁】选择出下列符合原电池形成条件的装置
1、电极：Zn与Cu 浸入液：HCl
2、电极：Zn与Cu 浸入液：CuSO4
3、电极：Cu与Cu 浸入液：HCl
4、电极：Fe与C 浸入液：酒精
5、电极：Fe与C 浸入液：HCl
探究三原电池正负极的判断
【学以致用】根据反应Fe + Cu2+ ==== Cu + Fe2+ 设计原电池，为迷路的电极和电解质溶液找到回家的路，判断并标明正负极。
（待选电极：铁铜锌碳镁；待选浸入液：硫酸盐酸硫酸铜）。
铜-锌原电池及其原理
实验（1） 铜片上没有明显 铜片与稀硫酸不
现象，锌片溶解， 反应，
有气泡产生
2H++Zn=Zn2++H2
实验（2） 铜片上有无色气 H+在铜片上得到
体产生，锌片溶 电子被还原成氢
解，电流计指针 气。有电流产生
偏转
实验（3）
锌片作负极，铜 片作正极
一、化学能转化为电能
化学能
电能 ？
（1）什么是原电池？
把化学能转化为电能的装置叫 做原电池
4
（2）原电池的电极反应式
电极 材料
Zn片
Cu片
电池 总反
应
电极反应
反应类 原电池的
型
电极
Zn － 2e- ＝ Zn2+ 2H+ + 2e-＝H2↑
氧化 反应
还原 反应
负极 正极
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
5
原电池化学反应本质：氧化还原反应
电子从锌片流出
经外电路
√稀HCl ⑥
3.如图装置，电流表发生偏转，同时A极逐渐变粗，
B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列
原 各组中的哪一组（ D ）
电
A
池 原
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4A B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
B
理 、 正
C、A是铁，B是银，C为AgNO3 溶液
负 D、A是银，B是铁，C为AgNO3
Cu-Zn原电池及其原理
第一课时
(1)溶将液一中Z，n片有,什Cu么片现平象行？插为入什H么2SO？4
(2)若将Zn片,Cu片用一导线连接并 连上电流计再浸在H2SO4溶液中， 有什么现象？为什么？
铜锌原电池及其原理
铜锌原电池及其原理一．教学目标1. 知识与技能理解原电池的构成及生电原理。
2．过程与方法（1）根据实验现象经历探究铜锌原电池生电的原理。
（2）通过自主构建原电池，经历探究电池的构成条件。
（3）通过实验研究过程，认识控制变量的化学研究方法。
3．情感态度与价值观(1)感悟科学方法在化学研究中的重要性，增强科学探究意识。
(2)通过分组实验培养学生的自主合作精神.二．教学重点和难点1.重点原电池的构成条件及电流产生的原理。
2.难点原电池中电流产生的原理。
三．教学用品锌片、铜片、碳棒、稀硫酸（1mol/L）、饱和氯化钠溶液、无水酒精（99%）、导线、电流表、培养皿、洗瓶、烧杯。
PPT课件、实物投影仪四、设计思路指导思想：以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会。
学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。
要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过一组实验，引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上，通过实验探索和讨论组成原电池的条件。
最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
五、教学过程【引入】〔录象〕日常生活中接触到的电池〔设疑〕我们知道，电池是能够提供电流的装置，那么，电池中的电流是怎样产生的呢？〔激疑〕大家请看，这是什么？柠檬〔投影、设问〕向其中插入铜条和锌条，串联上音乐贺卡，会出现什么现象？（重复两次）这种现象说明什么？〔引导、设问〕实际上这就是一个水果电池，只不过电流太小，这种电流因此而没有什么实用价值，但它给我们一个启发：电池里的电流是如何产生的?要构成电路中的电流，电池应具有什么条件呢？以稀硫酸代替柠檬探究其中的原理.〔板书〕一、原电池【探究实验一】交流讨论：铜是不活泼金属，不能置换酸中的氢。
锌和铜原电池硫酸铜
锌和铜原电池硫酸铜
摘要：
1.锌和铜原电池的组成
2.锌和铜原电池的工作原理
3.锌和铜原电池的电位和电动势
4.锌和铜原电池在实际应用中的优势和局限
5.锌和铜原电池与其他类型电池的比较
正文：
锌和铜原电池是一种常见的化学电池，由锌和铜两种金属以及硫酸铜溶液组成。
这种电池的电压相对较低，但在某些特定应用中具有优势。
锌和铜原电池的工作原理基于两种金属之间的电化学反应。
在电池中，锌电极是负极，铜电极是正极。
当电池连接到外部电路时，锌电极上的锌原子会失去两个电子，变成离子，进入硫酸铜溶液中。
同时，铜电极上的铜离子会接受这两个电子，重新变成金属铜。
这个过程在电池内部产生电流。
锌和铜原电池的电位和电动势取决于两种金属之间的电化学电位差。
在这个电池中，锌的电位为-0.76V，铜的电位为0.34V，所以锌和铜原电池的电动势为-0.76V + 0.34V = -0.42V。
锌和铜原电池在实际应用中的优势在于其电压稳定、寿命长、安全性高。
这些特点使其成为很多低电压应用的理想选择，例如遥控器、电子钟表、医疗器械等。
然而，锌和铜原电池的电压较低，输出功率有限，因此在高功率应用中可能无法满足需求。
与其他类型电池相比，锌和铜原电池具有较高的可靠性和稳定性。
锂电池虽然具有较高的电压和功率，但存在安全隐患，如过热、过充等。
而锌和铜原电池在这方面表现较好，不易发生故障。
然而，锂电池的能量密度更高，使得它在很多便携式电子设备中成为首选。
总之，锌和铜原电池在某些特定应用中具有优势，但其较低的电压限制了其在高功率设备中的应用。
原电池原理
电极方程式书写方法小结：
•正极发生还原反应，某物质得到电子。 •负极发生氧化反应，某物质失去电子。 •总反应是一个氧化还原反应。 •在同一原电池中，同时间里，正负极得失电子 总数相等（守恒）。
⑷铅蓄电池：
电极材料为铅和二氧化铅，电解液为稀硫酸。
（提示：PbSO4是难溶物质）
D镀铅铁板
2、埋在地下的输油铸铁管道，在下列情况
下被腐蚀的速度最慢的是（ C ）
A在潮湿疏松透气的土壤中 B在含铁元素较多的酸性土壤中 C在干燥致密不透气的土壤中 D在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中
练一练： 3、下列事实不能用电化学理论解释的是 （B）
A 轮船水线以下的船壳上装上一定数量的锌块。 B 银质奖章久置后表面变暗。 C 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿。 D 纯锌与稀硫酸反应滴入少量的硫酸铜溶液后反应速
一、原电池原理：
1、原电池装置模型（以铜-锌原电池为例）：
现象：锌片溶解，铜片上有气泡产 生，电流计指针偏转。
负极（锌片）：Zn-2e- =Zn2+ 正极（铜片）：2H++2e- =H2↑
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
电子流向：从锌片经外电路到铜片。 电流流向：从铜片到锌片。
原电池：将化学能转化为电能的装置。
想一想：
用铜、银、硝酸银溶液设计一个原电池， 则这个原电池的
负极是 Cu ，
电极反应是 Cu-2e-=Cu2+
；
正极是 Ag ，
电极反应是 2Ag++2e-=2Ag
；
总反应是 Cu+ 2Ag+ =Cu2++ 2Ag ；
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第20讲原电池化学电源
班级：________ 第____组姓名：________ 组内评价：________教师评价：________
考纲展示：
1.了解原电池和电解池的工作原理，会书写电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
学情分析：
纵观近几年的高考试题发现，高考主要围绕着原电池工作原理及其应用进行命题。
考查原电池工作原理往往以新型能源电池或燃料电池为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应的书写、电子或电流的方向及溶液pH的变化等；原电池的应用主要考查原电池的设计、电化学腐蚀及解释某些化学现象等，主要以选择题、填空题形式出现。
【知识梳理】
一.原电池的工作原理
1．概念和反应本质
原电池是把转化为的装置，其反应本质是。
2．工作原理(以铜—锌原电池为例)
3．构成条件
(1)一看反应：看是否有能自发进行的反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极：一般是不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入溶液中。
【总结提升】原电池中判断正负极的方法
二.化学电源
1.一次电池：（1）碱性锌锰干电池总反应：Zn＋2MnO
2
＋2H
2
O===2MnOOH＋Zn(OH)
2。
负极材料：电极反应：
正极材料：电极反应：
(2)银锌纽扣电池(电解质溶液为KOH溶液)
负极材料：，电极反应：，
正极材料：，电极反应：，
总反应：。
2．二次电池
铅蓄电池(电解质溶液为30%H
2
SO
4
溶液) 总反应：2PbSO
4
＋2H
2
O===Pb＋PbO
2
＋2H
2
SO
4。
①放电时的反应负极反应：，
正极反应：，
总反应：。
电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
②充电时的反应阴极反应：
阳极反应：，
3．燃料电池
(1)氢氧燃料电池①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。
电池酸性碱性或中性
负极反应式
正极反应式
总反应式2H
2
＋O
2
===2H
2
O
②燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由供给。
(2)铝—空气—海水电池负极材料：铝片，正极材料：铂片，电解质溶液：海水，
负极反应：，
正极反应：，
装置图
电极名称负极正极
电极材料片片电极反应
反应类型反应反应电子流向由片沿导线流向片
电流方向由片沿导线流向片
电解质
溶液中
离子流向
电解质溶液中，阴离子向迁移，阳离子向迁移
盐桥中
离子流向
盐桥中含有饱和KCl溶液，移向正极，移向负极
电池反应
方程式
总反应：。
【总结提升】原电池电极反应的书写方法
【细研考题】
1．[2015·天津卷改编]锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。
(1)铜电极上发生________反应。
(2)电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量________。
(4)________通过交换膜向正极移动，保持溶液中电荷平衡。
2．[2016·全国新课标卷Ⅲ改编]锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液
为KOH溶液，反应为2Zn＋O
2＋4OH－＋2H
2
O===2Zn(OH)2－
4。
(1)放电时，负极反应为___________________________________________。
(2)放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气________L(标准状况)。
3．[2016·北京卷节选]用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO－3)已成为环境修复研究的热点之一。
Fe还原水体中NO－3的反应原理如图所示。
(1)作负极的物质是________。
(2)正极的电极反应式是_____________________。
4．[2016·浙江卷]金属(M)—空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。
该类电池放电的总反应方程式为：4M＋n O2＋2n H2O===4M(OH)n。
已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
下列说法不正确的是( )
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B．比较Mg、Al、Zn三种金属—空气电池，Al—空气电池的理论比能量最高
C．M—空气电池放电过程的正极反应式：4M n＋＋n O2＋2n H2O＋4n e－===4M(OH)n
D．在Mg—空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)
2
，宜采用中性电解质及阳离子交换膜【递进题组】
1．[2017·连云港模拟]Al－Ag
2
O电池是一种可用作水下动力的优良电源，其原理如图所示。
该电池工作时总反应式2Al＋3Ag
2
O＋2NaOH===2NaAlO
2
＋6Ag＋H
2
O，则下列说法错误的是( )
A．工作时正极发生还原反应 B．当电极上生成1.08 g Ag时，电路中转移的电子为0.01 mol
C．Al电极的反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－
2
＋2H
2
O
D．工作时电解液中的Na＋透过隔膜移向Al电极
2．“天宫一号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电，夜间镍氢电池向飞行器供电。
镍氢电池的结构示意图如图所示。
若电池总反应为2Ni(OH)2
充电
放电
2NiOOH＋H2。
则下列说法正确的是()
A．放电时，NiOOH发生氧化反应
B．充电时，a电极的pH增大，K＋移向b电极
C．充电时，a电极的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．放电时，负极反应为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
3．有四种燃料电池：A.固体氧化物燃料电池B．碱性氢氧燃料电池C．质子交换膜燃料电池D．熔融碳酸盐燃料电池，下面是工作原理示意图，其中正极反应生成水的是()。