4.1原电池（好）

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1、第一节原电池电化学基础1780年，伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验。理论解释：生物电伏打对生物电观点的质疑1800年建立伏打电堆模型。伏打电池是实用电池的开端。伏打（Volta,A.1745-1827）形形色色的电池KOH溶液CH4O2H2Oa极b极ACuZn稀H2SO4复习：动画模拟原电池的原理探究实验1:将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接,并使锌电极和铜电极不接触,同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，观察电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。锌极变细，铜极变粗；现象:实际：随着时间的延续,铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这

2、样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。锌片上也逐渐被铜覆盖,电流计指针偏转角度逐渐变小直至为零。用什么办法可避免Cu2+在锌片上也还原析出铜,以延长电池放电时间提高供电效率?设想：把锌电极与CuSO4溶液分开思考:一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究理论：电流计指针偏转,指示电子是由锌极流向铜极;按课本P71图4-1所示,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，探究实验2电流计指针偏转,指示电子是由锌极流向铜极有电流通过电路,是原电池装置;有盐桥时现象:由两个半电池组成，锌和锌盐组成锌半电池，铜和铜盐组成铜

3、半电池；每个半电池中的电极与电解质溶液互不反应，中间通过盐桥连接形成闭合回路。装置特点：二、双液原电池的工作原理分析电极反应：负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Cu）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）电池总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu2、判断电子的流动路线？溶液中阴、阳离子移动趋势？外电路：电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）；内电路：阳离子移向正极（Cu片）；阴离子移向负极（Zn片）。1、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极半反应和电池反应方程式。（1）是离子通道，与外电路的电子通道相衔接；（2）是离子库，为保持溶液电中

4、性，氧化作用产生的Zn2+需要阴离子来补充，Cu2+发生还原反应，需要阳离子来补充；而作为KCl饱和溶液盐桥有足够的离子供给，所以是离子库。3、盐桥的作用（参考课本P72第三段）-+盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花塞住管口即可。氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液盐桥失e-，沿导线传递，有电流产生还原反应Cu2++2e-=Cu阴离子阳离子负极正极阳离子铜锌双液原电池原理外电路内电路Zn+Cu2+=Zn2++Cu

5、2e-电极反应总式：化学能电能氧化还原反应原电池反应本质：三、由两个半电池组成原电池的工作原理(1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。（2）电解质溶液的选择两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。四、原电池的设计①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极②金属和非金属。如锌锰

6、干电池，锌作负极，石墨棒作正极③金属和化合物。如铅蓄电池，铅板作负极，PbO2作正极④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt（电池的电极必须导电）电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。请根据氧化还原反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+Fe2(SO4)3、FeCl3等负极：正极：电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？1

7、.根据上述原理,为获得较长时间的稳定电流,如何将必修2中由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？课堂练习（上述原理的应用）ZnSO4H2SO4AZnCuCuZnH2SO4A2.根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池。Zn(S)+Fe2+(aq)=Zn2+(aq)+Fe(S)（1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池装置简图。（2）注明原电池的正负极（3）注明外电路中电子的流向(4)写出两电极的电极反应式练习（上述原理的应用）P73.6ZnSO4FeCl2AZnFe