原电池原理及应用(I)

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1、原电池工作原理问题1:下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为原电池?（1）构成原电池条件①电解质溶液②活泼性不同的两电极③形成闭合回路④自发发生氧化还原反应一、原电池问题2：有电流说明有电能产生,电能是怎样转化来的?如图所示是装置：①Zn电极作____极,填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为_______________，该反应是_________反应。总反应：正负Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+H2SO4=ZnS

2、O4+H2↑原电池氧化还原1、原电池的反应原理自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能的装置（2）原电池定义（3）原电池本质（4）原电池工作原理较活泼的金属（“失去或者得到”）电子发生反应（“氧化”或“还原”），电子从较金属（极）通过外电路流向较金属（极）。失去氧化活泼负不活泼正活动与探究一：向一支小烧杯中加入1.0mol/LCuSO4溶液约30ml，再加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度计的变化。现象：。结论：温度升高由于反应放热，所以是自发的氧化还原反应活动与探究二：能否根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu也来设计一个铜、锌原电池？指出所选用的电解质溶液，

3、写出该原电池的两电极反应式、总反应式。画出原电池的构造图。负极材料_____负极反应_____________正极材料_____正极反应________________选用的电解质溶液____________原电池的构造图：CuSO4ZnCu或CZn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuCuSO4溶液思考：设计出的原电池有什么缺点？如何改进？寿命短，不稳定二、双液原电池的设计（1）组成半电池——电解质溶液和电极材料导线、盐桥（2）工作原理在ZnSO4溶液中，锌片逐渐，即Zn被，锌原子电子，形成进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向；溶液中的从铜片上得电子，还原成

4、为并沉积在铜片上。总反应为。反应是自发进行的，锌为，铜为。溶解氧化失去Zn2+Cu片Cu2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu负极正极负极—相对活泼-失电子-电子流出-发生氧化反应正极—相对不活泼-得电子-电子流入-发生还原反应（3）电极（4）环路的构成外电路：电子从负极到正极内电路：阳离子正极，阴离子负极(-)(+)（5）盐桥在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂做成的冻胶。盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。将离子反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计成原电池利用反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，设计一个单液原电池，一个双液原

5、电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。(+)(-)GCuPtFeCl3溶液负极（Cu）：Cu-2e-=Cu2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(+)(-)盐桥CuCCuCl2溶液FeCl3溶液G强调：原电池的设计原电池电极反应式的书写注意事项：（1）找出两极放电的物质，负氧正还。（2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。小结方法一：根据电极材料的性质确定。相对活泼的是负极，相对不活泼的是正极；方法二：根据电

6、极反应的本质确定。失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。方法三：根据电子或电流方向确定。电子流出的为负极，电子流入的为正极电流流出的为正极，电流流入的为负极方法四：根据电极的现象确定。有气泡产生或增重的为正极，减轻的为负极强调：电极的判断1．确定金属活动性顺序B例1．（1993年上海高考化学题）有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（ ）A．D＞

7、C＞A＞B  B．D＞A＞B＞CC．D＞B＞A＞C  D．B＞A＞D＞C2．比较反应速率例2．（2000年北京春季高考化学题）100mL浓度为2mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（ ）A．加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液B3.原电池的设计4.比较金属腐蚀的快慢原电池应用负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）：2NH4++2e-=2NH3↑+2H2↑总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑1、锌-锰干电池(