原电池的工作原理

原电池工作原理 知识回顾 e- Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu Zn Cu ①能自发的进行 氧化还原反应 Zn-2e-=Zn2+ A Zn-2e-=Zn2+ (–) (＋) Cu2++2e- =Cu 硫酸铜溶液 Zn Cu C石墨 还原反应 氧化反应 ②一般有还原性差异的材料作两个电极 SO42- e- Cu2+ ③电解质溶液 ④有闭合回路

【知识回顾】下列装置可以构成原电池的是（ ） 【知识回顾】下列装置可以构成原电池的是（ ） D A Zn 稀硫酸 A Zn Cu 酒精 B A A Cu 硫酸锌 Zn A 稀硫酸 Zn Cu C D 稀硫酸

探究一： 化学能 热能 Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu Ｐ１3[实验1] 的现象和结论 现象: 锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升. 结论: 化学能 热能 Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu

请根据离子反应： 设计一个原电池 知识应用 Zn + Cu2+＝ Zn2+ + Cu 现象 锌片 铜片 安培表 一定时间后能看到的现象 Zn CuSO4 溶液 A Zn 锌片 铜片 安培表 一定时间后能看到的现象 逐渐溶解（质量减小） 有红色物质析出(质量增加) 示数不稳定

？ 思考与交流 不使用时，该原电池能否长期保存 Zn Zn也会和CuSO4 直接反应 存在缺陷！ CuSO4 溶液 A Zn Zn也会和CuSO4 直接反应 存在缺陷！ 思考与交流 1.如何避免Zn与CuSO4 溶液反应？ 应把Zn与CuSO4 溶液分开把锌放在另一个烧杯中

思考与交流 盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 2.烧杯中加什么溶液？ 3.安培表指针会偏转吗？ 为什么？ 4.怎样构成闭合回路？ A Cu Zn Rn+ 不与锌反应的溶液， 一般加金属对应的盐溶液。 Xm- 3.安培表指针会偏转吗？ ZnSO4溶液 为什么？ CuSO4溶液 4.怎样构成闭合回路？ 盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 K+和Cl-在盐桥中能移动

探究二： Ｐ１3[实验2] 的现象和结论 化学能 电能 现象: 锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转. 结论: Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 2e- Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu 化学能 电能

信息提示 盐桥工作示意图 1.连通电路 2.使溶液呈电中性 3.使电流持续稳定 Zn Cu e－ Zn2+ Cu2+ SO42－ SO42－ K+ Cl－ Cl－ K+ 3.使电流持续稳定 Cl－ K+ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ K+ K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ K+ e－ Zn Cu Zn2+ Cu2+ SO42－ SO42－

问题解决 锌铜原电池（盐桥） Cu Zn 盐桥 电极反应： 负极： 正极： 总反应： Zn－2e- =Zn2+ Cu2++2e- =Cu ZnSO4溶液 Cu Zn CuSO4溶液 盐桥 电极反应： 负极： 正极： 总反应： Zn－2e- =Zn2+ Cu2++2e- =Cu 锌半电池 铜半电池 Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu

问题解决 铜银原电池（盐桥） Cu Ag 盐桥 电极反应： 负极： 正极： 总反应： Cu － 2e- = Cu2+ 2Ag + +2e- =2Ag CuSO4溶液 AgNO3溶液 铜半电池 银半电池 Cu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag

作正极 作负极 知识递进 锌铜原电池（盐桥） Cu Ag 盐桥 Cu Zn 盐桥 铜半电池 AgNO3溶液 ZnSO4溶液 CuSO4溶液

知识应用 Fe ① (×) 负极： Fe－2e- ＝Fe2+ 正极： 2H++2e-＝H2↑ ② 总反应： Fe+2H+＝ Fe2++H2↑ (∨) 或 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ Fe

知识应用 A 请根据离子反应： Fe + Cu2+＝ Fe2+ + Cu 设计一个原电池（带盐桥的和不带盐桥） Fe CuSO4 溶液 优点： 1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命 2.离子在盐桥中作定向移动，使离子移动更加有序，电流持续稳定 ， 提高了原电池的能量转化效率

知识小结 一. 盐桥的作用： 二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理： 1.构成闭合回路 2.使溶液呈电中性 3.使电流持续稳定 半电池中：还原性强的材料作负极，失电子被氧化 外电路中：电子由负极经导线流向正极 另半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原 内电路中：两极之间通过盐桥中离子定向移动构成闭合回路。

练习反馈 X(Cu) Cu – 2e- = Cu2+ (高考真题）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            Cu AgNO3 正 2Ag+ + 2e- = 2 Ag 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 – 2e- = Cu2+ X(Cu) Ag （4）盐桥中的K+是从         向      移动。 左 右

挑战选考 【2016.4浙江选考第17】 Mg-H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的（ ） A．石墨电极是该电池的正极 B．石墨电极上发生还原反应 C．Mg电极的电极反应式：Mg－2eˉ＝Mg2+ D．电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再出石墨电极经电解质溶液流向Mg电极 D 深刻记忆：电子不下水、 离子不岸

易错提醒 1、活泼性强的金属一定作负极吗？ 2、离子运动方向是“异性相吸”吗？

合作探究 原电池输出电能的能力 1.比较下列两个原电池输出电流的大小 CuSO4 CuSO4 金属电极的还原性越强，原电池输出电能的能力越强 Fe 金属电极的还原性越强，原电池输出电能的能力越强 2.比较下列两个原电池输出电流的大小（电解质浓度相同） H2SO4 Zn CuSO4 电解质溶液中离子的氧化性越强，原电池输出电能的能力越强