铜－锌原电池及其原理.pptx

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1、《化学反应原理》原电池王绍红复习回忆：判断以下哪些是原电池？GZnZnH2SO4（1）GFeCH2SO4（3）GZnCuC2H5OH（4）GZnCuCuSO4CuSO4（2）GFeCuNaOH（5）一、原电池1、概念：2、组成条件：化学上将化学能转化为电能的装置①两个活动性不同的电极②电解质溶液③形成闭合回路。④有一个自发的氧化还原反应。即：两极一液成回路3、原电池中粒子的移动方向：H+SO42-Zn2+H+SO42-Zn2+e-e-e-e-ＣuＺnH+H+H2H2SO42-H+H+稀H2SO4负极内电路—离子：正极阳离子阴离子负极外电路—电子：正极导线e-稀H2SO4ZnCue-(-

2、)(+)视频：Zn-Cu-H2SO4原电池的实验，观察现象。H2SO4溶液【实验再现】理论现象实验现象锌片溶解铜片上有气泡电流表指针偏转锌片上有气泡铜片上有气泡电流表指针偏转锌片上也出现了气泡会导致电池的效率怎样？7ZnSO4溶液H2SO4溶液ZnCu？改进稀硫酸CuZnA【研究问题】电解质溶液A怎样改进才能保证只有铜电极产生氢气，而避免锌电极上产生氢气？8盐桥盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼胶制成的胶冻;琼胶的作用是防止管中溶液流出;K+和Cl-能在胶冻内自由移动。ZnSO4溶液H2SO4溶液ZnCuA二、双液原电池：锌半电池铜半电池盐桥10Zn2+e－e－SO42－SO42－H+

3、K+H2ZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－ZnSO4溶液H2SO4溶液外电路盐桥的作用：(1)使整个装置构成通路。(2)平衡电荷，保持溶液成电中性。内电路由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向H2SO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或H2SO4溶液中的H+几乎完全变成氢气。12【1】改进后的原电池装置，工作时具有较高的能量转换率ZnSO4溶液H2SO4溶液ZnCuA盐桥稀硫酸CuZnA【

4、思考】改进后的原电池装置有什么优点？13稀硫酸CuZnA【2】改进后的原电池装置不工作时，化学能不会自动释放改进ZnSO4溶液H2SO4溶液ZnCuA盐桥请利用：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag的反应原理，设计一个能产生电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。练习1：Cu(NO3)2CCuAgNO3电极：负极是Cu，正极可以是Ag或C等。负极：Cu–2e-=Cu2+正极：2Ag++2e-=2Ag干电池和盐桥原电池的比较石墨棒MnO2糊隔离层NH4Cl糊锌片（—）（+）？离子交换膜：一种含离子的基团，对溶液的离子具有选择透过能力的高分子膜。改进离子交换膜电池阳离子交换膜

5、质子交换膜阴离子交换膜阴离子交换膜金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。下列说法不正确的是____A．金属（M）电极是该电池的负极B．多孔电极上发生还原反应C．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡D．在Mg–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜O2+2H2O+4e-=4OH-√练习2：本课小结：原电池将化学能转变为电能的装置低效，电流不稳改进高效，电流持续稳定单液原电池双液原电池盐桥电池离子交换膜电

6、池Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl-向正极移动练习3：√H2O2+2e-+2H+=2H2O谢谢大家！