第四章 电化学基础 第一节 原电池 2017年9月13日星期三

环节一 旧知回顾 必修二：单液铜锌原电池工作原理 硫酸铜溶液

原 电 池 原 理 负极 正极 外电路 氧化反应 还原反应 Cu2++2e- =Cu Zn-2e=Zn2+ 电解质溶液 内电路 电极反应 铜锌原电池 正极 Cu2++2e- =Cu Zn-2e=Zn2+ 电解质溶液 阴离子 阳离子 内电路 电极反应 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 正极： Cu2++2e- =Cu （还原反应） 总反应： Zn+Cu2+=Zn2++Cu (离子方程式）

一、原电池的相关概念 1.电路： 2.电极： 外电路 内电路 电子流向：负极流向正极 电流方向：正极流向负极 阴离子移向负极 阳离子移向正极 负极：电子流出的一极，发生氧化反应（一般为活泼性较强的金属，质量减少） 2.电极： 正极：电子流入的一极，发生还原反应（一般为活泼性较弱的金属或导电的非金属单质，质量增加或有气体放出）

Zn+Cu2+＝ Zn2++Cu 3.电极反应式： 总反应式： 4、原电池的构成条件： 负极： Zn－2e-＝ Zn2+ 正极： Cu2++ 2e-＝Cu Zn+Cu2+＝ Zn2++Cu 总反应式： 4、原电池的构成条件： ①有两个电极 ②电解质溶液 ③构成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应

练习 判断下列装置是否能形成原电池？ CDE A B C D E F

再探原电池 环节二 问题一：单液电池电流稳定吗？ 2分钟后……

问题二：工作效率怎么样？

介绍盐桥 盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻; 琼脂的作用是防止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻内自由移动。

双液原电池 Cu e－ 盐桥的作用：(1)传递离子，使整个装置构成通路。 (2)平衡电荷，保持溶液成电中性。 外电路 盐桥中离子移动的方向: 阳离子向正极移动， 阴离子向负极移动 K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ K+ K+ Cl－ Cu2+ +2e-=Cu Zn-2e-=Zn2+ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ K+ K+ Cl－ 内电路 Cl－ K+ Cl－ K+ e－ Zn Cu Zn2+ Cu2+ SO42－ SO42－ 正极 ZnSO4溶液 CuSO4溶液

盐桥 导线中的电子 提供电子的物质 接受电子的场所 阳离子 阳离子 阴离子 阳离子 负极：氧化反应 Zn-2e- =Zn2+ 正极：还原反应 Cu2++2e- = Cu 导线中的电子 提供电子的物质 电流 接受电子的场所 阳离子 阳离子 阴离子 阳离子 负极液 盐桥 正极液

探究 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu A 硫酸铜 Cu Zn A 盐桥 【思考】改进后的原电池装置有什么优点？

利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个 能得到稳定电流的原电池装置，画出装置 简图，并标注电极及电解质溶液 环节三 设计原电池 利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个 能得到稳定电流的原电池装置，画出装置 简图，并标注电极及电解质溶液 Ag Pt C

课堂检测 C 1、下列反应不可用于设计原电池的是（ ） A、Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 环节四 C 1、下列反应不可用于设计原电池的是（ ） A、Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ B、4Al + 3O2 = 2Al2O3 C、CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O D、2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4 H2O

2.锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ） B B、移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、和阴离子都移向Cu 极 2.锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ） A、移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B、移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、和阴离子都移向Cu 极 B

3.依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是 ； 电解质溶液Y是 ； (2)银电极为电池的 极， 发生的电极反应为 ； X电极上发生的电极反应为 ； (3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。 CU AgNO3溶液 正 + Ag + e = Ag - - 2+ Cu - 2e = Cu 铜 银

4.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。 1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 (+) (-) ZnCl2溶液 FeCl3溶液 盐桥 G Zn C 负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应） (+) (-) G Zn Pt 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）

5、 利用反应2Cu+O2+2H2SO4==2CuSO4+ 2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其负极电极反应式为___________,正极电极反应式为_________ 2Cu _ 4e- =2Cu 2+ 4H++O2+4e- =2H2O

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，打开塑料袋就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。 “热敷袋”是利用 放出热量。 2)炭粉的主要作用是 。 3)加入氯化钠的主要作用是 。 4)木屑的作用是 铁被氧化 与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化 氯化钠溶于水、形成电解质溶液 使用“热敷袋”时受热均匀

环节五 课后思考 有哪些方法判断原电池的正负极？