第四章第一节原电池讲课

1、使装置形成闭 合回路。 2、提高了能量转 化率。 3、补充电荷。
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思考与交流5
你能写出上述原电池装置中负极和正极 的电极反应式以及该电池的总反应方程 式吗？
锌半电池 负极反应： Zn-2e-= Zn2+ 铜半电池 正极反应： Cu2++2e- = Cu 电池总反应： Zn+Cu2+= Zn2++Cu
双池原电池设计经验总结：
升者负极降者正， 桥联两池阳各同。
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体验高考
1．(2010年高考广东理综)铜锌原电池(如图)工 作时，下列叙述正确的是( BC )
A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋ B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极 D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
得： 2H+ —— 2e——H2↑
2 2 22.4
x
y
0.168
五、原电池原理应用： (5)原电池原理的综合应用
例5：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。 铁被氧化 1) “热敷袋”是利用 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 。
CuSO4
问题探究
Zn
Cu/C
CuSO4
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主要原因：锌片与硫酸铜 溶液直接接触。铜在锌片 表面不断析出，当锌片表 面完全被铜覆盖后，不再 构成原电池，也就没有电 流产生。
Zn
Cu/C
CuSO4
G
eCu
实验 探究
Zn
盐桥
KCl
可溶性锌盐 如:ZnSO4 ZnCl2
?
CuSO4
盐桥中一般装有 饱和的KCl溶液和 琼脂制成的胶冻; 胶冻的作用是防 止管中溶液流出 ;K+和Cl-能在胶冻 内自由移动。
思考与交流4
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？
• 盐桥的作用： • Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动， 使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电 子不断从Zn极流向Cu极。
导线传递电子， 沟通外电路； 而盐桥则传递 阴阳离子，沟 通内电路。 盐桥保持溶液 电中性，两个 烧杯中的溶液 连成一个通路。
2H2 - 4e- ＝ 4H＋ 4H+ + 4OH- ＝4H2O
负极总反应: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O
正极: 总反应－负极反应
O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH-
3.复杂原电池电极方程式的书写
方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子显负电；失 电子显正电”的原则， 利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式
练习：写出铅酸蓄电池的电极反应：
Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O 负极： Pb失电子 Pb ＋SO42－－2e－ ＝2PbSO4↓ 正极： PbO2＋SO42－＋ 2e－ ＋4H＋ ＝PbSO4↓＋ 2H2O
银锌电池（电解质为KOH）的电池总反应为： Zn＋ Ag2O ＝ ZnO＋ 2Ag 写出其正、负极反应。
－
A Al
+ 3H2↑
NaOH溶液
根据化合价升降判断正负极
负极：Al，失e2Al 6e－ ＝ 2Al3+
2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应： 2Al +8OH-－6e－ ＝2AlO2- + 4H2O
正极：总反应－负极反应
6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑
五、原电池原理应用：
工作后
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出： 工作后，有气泡冒出的电极为正极
2.燃料电池电极方程式的写法
总反应： 实际上就是燃料的完全燃烧。 负极（通入燃料）：为燃料失去电子的氧化反应， 正极（通入氧化剂）：为氧化剂得到电子的还原反应。 以Pt为电极，电解质溶液为 KOH溶液的氢氧燃料电池为例 总反应：2H2+ O2＝2H2O 负极: H 2 失e－
Ag 请回答下列问题： X Cu (1)电极X的材料是 ； AgNO 3 电解质溶液Y是 ； CuSO 4 Y 正 (2)银电极为电池的 极， 溶液 ++e- =Ag Ag 发生的电极反应为 ； Cu-2e-=Cu2+ X电极上发生的电极反应为 ； Cu Ag (3)外电路中的电子是从 电极流向 电极
第四章 电化学基础
第一节 原电池
纽扣电池
普通干电池
充电干电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
手机电池
教学目标
一、知识与技能 1、了解原电池的工作原理。 2、掌握构成原电池的条件。 3、能够正确书写电极反应式和电池反应方程式。 二、过程与方法 1、体验化学能转化为电能的探究过程。 2、学习以问题为中心的学习方法，学会发现问题、 解决问题的方法 3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思 维方法。 三、情感态度价值观 通过一些实验和科学探究过程，增强探索化学反应原理的兴趣 ，树立学习和研究化学的志向。
教学重点
进一步了解原电池的工作原理， 能够写出电极反应式和电池反应方 程式
将化学能转化为电能 的装置。 1、原电池是____________________ 氧化还原 反应。 原电池反应的本质是发生__________
【思考与交流1】1、判断“硫酸发电图”正负极 2、写出正负极电极反应 3、写出总反应
3。判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质 溶液中；
（可以）
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
小结：组成原电池的条件
（1）有两种活动性不同的金属（或一
负极： Zn－2e－ ＋2 OH－ ＝ ZnO ＋ H2O
正极： Ag2O ＋2e－＋H2O ＝ 2Ag ＋2OH－
H+ H+ SO42-
负极
阳离子 阴离子
正极
2、原电池反应原理小结
电子：负极→正极 电流：正极→负极 溶液中阴离子→负极 溶液中阳离子→正极
①粒子流向
负极：氧化反应 ②电极 活泼金属失电子变阳离子 正极：还原反应 反应 溶液中阳离子得电子 总反应：负极金属与电解质溶液的离子反应
思考与交流3:形成原电池的条件
(1)比较金属活动性强弱。（课本P73第3题）
下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 例1： A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； C 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；
五、原电池原理应用：
负极： Fe Fe– 2e- = Fe2+
正极： 比Fe不活泼的金属或石墨 Cu2++ 2e- = Cu
电解质溶液：
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶 液又是什么？试画出原电池的装置简图。
Fe+ Cu2+=Fe2+ +Cu
Fe Fe
Cu
Cu
CuSO4
FeSO4
CuSO4
体验高考 2、(海南高考) 依据氧化还原反应： 2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设 电流计 计的原电池如图所示。 A
Cu
Zn
稀H2SO4
原电池工作原理 负极 Zn－2e- = Zn2+ 氧化反应 ++2e-=H ↑ 2H 还原反应 正极 2
Zn
灯泡
负
Zn2+
总反应式: Cu Zn+2H+= Zn2++H2↑ 正
H+ H+
现象：
锌棒溶解，铜棒上 有气泡
稀硫酸
思考与交流2
负极 ZnZn2+
原电池工作原理
e
A
正极 Cu
盐桥
小 结： 你学到了什么？
电池的危害
• 废电池是危害我们生存环境的一大杀手！一粒
小小的钮扣电池可污染600吨水，相当于一个 人一生的饮水量！一节一号电池烂在地里，能 使一平方米的土地失去利用价值，并造成永久 性公害！
四、电极方程式的书写
1.简单原电池电极方程式的写法
Cu
A
C
①判断右边原电池的正、负极，并写出电极 反应式。 先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应
速铁屑的氧化
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
• 作业：请以给出的总方程： • 2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+ • 设计只用一种电解质溶液构成的原电池 。 • 设计用两种电解质溶液及盐桥构成的原 电池。
• 画出装置图注明电极材料及电解质溶液 ，最后写出各电极反应式。
种是非金属单质或金属氧化物）作电极。
（2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
原反应。
（4）内部条件：能自发进行氧化还
活动2：对锌铜原电池工作原理的进一步探究
？提出问题：
Zn
Cu/C
上图是原电池，如果用它 做电源，不但效率低，而 且时间稍长电流就很快减 弱，因此不适合实际应用。 这是什么原因造成的呢？ 有没有什么改进措施？