4.1.2双液原电池及应用

(4)原电池原理的综合应用
例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、
炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启
用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开
塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发
现有大量铁锈存在。 1)“热敷袋”是利用 铁被氧化
放出热量。
2)炭粉的主要作用是：
与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化
Y
X电极上发生的电极反应为
__C__u__-_2__e_－__→____C_u__2_＋________；
(3)外电路中的电子是从_负__(_C__u_)电极流向
_正__(A__g_)__电极。
第3课时
6、原电池原理应用：
(1)比较金属活动性强弱。
例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲
4.解释某些化学现象
研究性学习
在一 瓣橘子上相隔0.5cm分别插一小铜片 和铝片，把铜片和铝片的另一端通过导线接 触耳机的两极，试试能否听到“嘎嘎”声。能 够从耳机中听到“嘎嘎”声，说明了什么？用 其他金属、水果、液体再试一试。
铜片
铝片
上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；
D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
原电池原理应用：
(2)比较反应速率
例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是 （ D ） A. 纯锌和1mol/L 硫酸；
B. 纯锌和18 mol/L 硫酸；
C. 粗锌和 1mol/L 盐酸；
参考教材
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，
将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。
4、双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥----装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻
（２）盐桥的作用是什么？
Ag
Cu
AgNO3
CuSO4
(2007年高考海南化学卷) 依据氧化还原反
应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2AgA(s)
设计的原电池如图所示。
盐桥 电流计
请(1)回电答极下X的列材问料题是：_铜__(_或__C_u_；) X
Ag
电(发2)解生银质的电溶电极液极为反Y电是应池_A为的_g____AN___g_O__正_＋__3__溶_＋_____液_e___－_极；_→_，C_uA_S_Og_4溶__液
解： 根据电极反应： 负极： Zn－2e-＝Zn2+ 正极： 2H++2e- ＝H2↑
得： 2H+ —— 2e——H2↑
2
2 22.4
x
y 0.168
解得：
x ＝0.015 (mol) y ＝0.015 (mol)
∴ c(H+)余＝0.2×0.1250×.22－0.015 ＝3.75× 10﹣ 4(mol/L )
D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
原电池原理应用：
(3)比较金属腐蚀的快慢
例3： 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(2) (1) (3)
例4： 下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
原电池原理应用：
参考答案
G
G(-)
(+)
Zn
Pt
Zn(-)
盐桥
C (+)
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag
设计成一个能产生持续、稳定电流的原电池装置
新课标人教版选修四化学反原理
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池 （第2课时）
对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
？提出问题：原电池的优、缺点？
不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱 这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？
主要原因：(一)由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡， 把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻， 使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。(二)铜离子 会在锌棒表面发生反应析出铜单质，阻止反应继续发生。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，
则负极为 Al－3e-+2OH-=H2O+AlO- ，
总反应方程为
。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
原电池原理应用： 判断溶液pH值变化
例5： 在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为—0—.0—15— mol,溶 液的pH值变_大________？（溶液体积变化忽略不计）
3)加入氯化钠的主要作用是
。
氯化钠溶于水、形成电解质溶液
4)木屑的作用是 使用“热敷袋”时受热均匀 。
拓展练习
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到 的现象：
镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；
两极反应式为：正极 2H++2e-=H2 ； 负极 Mg－2e—=Mg2+ 。
该装置将 化学能 转化为 电能 。
a.形成闭合回路。 b.平衡电荷。
导线的作用:传递电子，沟 通外电路。 而盐桥的作用:沟通内电路。
(3)双液原电池的 优点：
能产生持续、稳 定的电流。
5、原电池的设计：
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设 计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐
桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
为了避免发生这种现象，设计如图（书P71图4-1）所示的 原电池装置，你能解释它的工作原理吗？
实验探索
实验三（书71页实验4-1）
实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发
生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回
到零点，说明没有电流通过。
分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？ 盐桥在此的作用是什么？
∴pH ＝-lg3.75 ×10－4 ＝4 -lg3.75
答：……
小 结：原电池
1、定义 2、工作原理
3、形成条件盐桥 4、双液原电池 盐桥的作用
工作原理
确定 负极材料（失去电子的金属
5. 设计原电池反应式 电解质溶液
6、原电池的应用：
1.比较金属活动性强弱； 2.比较反应速率 3.比较金属腐蚀快慢 （即将金属作为原电池的正极而受到保护。如 在铁器表面镀锌。）