第四章 第一节 原电池 息县三高高二化学组 赵玲玲

一、原电池及其工作原理 1．概念 把 能转化为 能的装置． 化学 电 实质：自发进行的氧化还原反应 2．实验探究

实验 现象 两个 烧杯中 Zn棒逐渐变 ，Cu棒逐渐变 外线路中 电流表指针 两个半 反应 左烧杯 右烧杯 细 粗 偏转 Zn－2e－=Zn2＋ Cu2＋＋2e－=Cu 盐桥的作用 使两烧杯中的溶液连成一个导电通路 结论 该装置构成 (锌－铜原电池) 电池反应 Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu 原电池

3 原电池的工作原理 溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？ Zn 负极 正极 Cu 静电作用 - - - - Zn2+ Zn2+ - H+ SO42- - - Zn2+ Zn2+ 阳离子 正极 阴离子 负极 内电路：

思考： 1、盐桥的作用是什么？ ①使装置形成闭合路。 ②补充电荷，使两池溶液保持电中性。 正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- = Cu 外电路 思考： 1、盐桥的作用是什么？ 内电路 ①使装置形成闭合路。 ②补充电荷，使两池溶液保持电中性。 正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- = Cu 负极（锌电极）： Zn - 2e- = Zn2+ 电池反应： Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+

4.原电池的构成条件 (1)两个 的电极； (2) ； 活泼性不同 (3)两电极与电解质溶液共同构成 ； (4)能发生自发的氧化还原反应． (1)两个 的电极； (2) ； (3)两电极与电解质溶液共同构成 ； (4)能发生自发的氧化还原反应． 活泼性不同 电解质溶液 闭合回路

提示：错误．有些燃料电池是利用燃烧的反应设计而成的，如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等，都是被燃烧物在负极处发生氧化反应，而负极材料并不消耗． 1.作为原电池负极的物质，一定是活泼金属吗？ 提示：不一定．原电池的工作原理实质上是发生了氧化还原反应，电极本身可以参加电极反应，也可以不参加电极反应，故负极不一定是活泼金属. 2．电池工作时，负极材料必须失电子被氧化 (　　) 提示：错误．有些燃料电池是利用燃烧的反应设计而成的，如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等，都是被燃烧物在负极处发生氧化反应，而负极材料并不消耗．

3．在用锌粒与稀盐酸反应制取氢气时，往往向反应液 中滴加几滴硫酸铜溶液，结果发现反应加快，这是利用了原电池原理 (　　) 提示：正确．因为锌与Cu2＋发生置换反应生成了少量的铜单质，附在锌的表面构成了铜锌原电池．

4．在必修2教材学过的Cu－Zn原电池装置简单，选 修4教材中加了盐桥，后者工作效率更高 (　　) 提示：正确．因为必修2教材中学的那种简易装置，工作一段时间后，Zn片上会有少量Cu析出，在Zn片上也出现了许多微小原电池，电子直接转移至锌片上的铜，因此导线上通的电子数会减少，故效率降低．

5．原电池的“盐桥”中装的必须是电解质，原电池工 作时导线上有电子通过，盐桥中也一定有电子通过 (　　) 提示：错误．因为金属导体是靠自由电子的定向移动而导电，电解质溶液只能是靠阴、阳离子的定向移动而导电，故盐桥上定向移动的只能是离子而不是电子．

二、原电池正负极的判断和电极反应式的书写 1．原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两电极材料判断．对原电池而言，活泼的金属是负极，活泼性较弱或能导电的非金属是正极． (2)根据电流方向或电子流动方向判断．原电池中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极．

(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断．在原电池内，阳离子移向正极，阴离子移向负极． (4)根据两极发生的反应来判断．原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应． (5)根据反应现象判断．电极溶解的一极是负极．有固体析出或有气体放出的一极是正极．

[特别关注] 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关．如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极．

2．电极反应式的书写 (1)分清负极发生氧化反应，一般是本身被氧化，正极发生还原反应，一般是电解质中的阳离子得电子． (2)看清电解质，电极反应中生成的离子能否存在． (3)注意得失电子守恒．

三、原电池原理的应用 1．比较不同金属的活泼性强弱 对于酸性电解质，一般是作负极的金属为较活泼金属， 作正极的是相对较不活泼的金属 2．原电池的反应速率较快 构成原电池反应，往往能加快反应速率． 如实验室制H2时，粗锌比纯锌反应快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，反应加快． 3．设计原电池 从原理上讲，氧化还原反应均能设计原电池．从使用的角度，反应稳定、持久、电流功率大，环保是发展方向．

[特别关注] 分析原电池装置，可分成三部分： (1)两电极(电极名称和反应类型)． (2)内电路(电解质：离子的定向移动)． (3)外电路(理顺得失电子与氧化还原反应和电子流向的关系)．

C 考查点一 原电池原理 [例1] (2010·陵水高二检测)某原电池总反应的离子方程 考查点一　原电池原理 [例1]　(2010·陵水高二检测)某原电池总反应的离子方程 式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池 是 (　　) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3 . C

1．如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是(　　) B

考查点二　原电池原理的应用 [例2]　X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池．X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应．据此判断四种金属的活动性顺序是　 (　　) A．X>Z>W>Y　　　　　　 B．Z>X>Y>W C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X A