【精品】第四章电化学基础.doc

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1、第四章电化学基础§4.1原电池“Orv-~-—电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如,日帘生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课來一起复习一下有关原电池的相关内容。—、原电池实验探究实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在-•起插入稀硫酸【实验探究】（铜锌原电池）【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变

2、化？溶液中c（HJ如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖一一原电池。（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？Zn+2H=Zn2++H2t为什么会产生电流呢？（2）实质：将一•定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。（3）原理：（负氧止还）整个放电过程是：锌

3、上的电子通过导线流向用电器，从铜流冋原电池，形成电流，同时氢离子在止极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，止负极分别是什么？构成原电池要具备怎样的条件？二、原电池的构成条件1、活泼性不同的两电极2、电解质溶液3、形成闭合冋路（导线连接或克接接触口电极插入电解质溶液4、白发的氧化还原反应（本质条件）思考：锌铜原电池的止负极町换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，止负极可换成哪些物质？（C、Fe、Sn>

4、Pb、Ag>Pt、Au等）锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。（1）镁铝/硫酸：铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠（2）［锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠］若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是lmol/L,体积为3L,求此时氢离子浓度。（3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉）（4）Zn/ZnSOy/Cu/CuSO.盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂）（5）铁

5、和铜一起用导线相连插入浓硝酸中镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中思考：如何根据氧化还原反应原理來设计原电池呢？请将氧化还原反应Zn+Cu2*二Cu+Zif设计成电池:此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KC1溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥的作用是什么？町使山它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会山于锌溶解成为Zn2+jfu带上止电,铜盐溶液会山于铜的析出减少了52+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电

6、子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。三、原电池的工作原理：止极反应：得到电子（还原反应）负极反应：失去电子（氧化反应）总反应：正极反应+负极反应想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？较繁电极反应式二总反应式-简单电极反应式例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因I何受到重视，对用Li^COs和N&QO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与C02的混合气为止极助燃气，已制得在650°C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式：・负极反应式为：2C0+2C0f-4e-=4C02正极反应式为:2C02+02+4e-=2C032_电池总反应式

7、：2C0+02二2C0?练习：下列哪些装置能构成原电池？练习：某原电池的总反应的离子方程式为:2F/+Fe==3Fe2不能实现该反应的原电池组成是（）A、止极为铜，负极为铁,B、止极为碳，负极为铁,C、止极为铁，负极为锌,D、止极为银，负极为恢,电解质溶液为FeCb溶液电解质溶液为Fe（NO』3溶液电解质溶液为Fe2（SOi）3溶液电解质溶液为CuSO.溶液练习:宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H：，+0尸2HO电解质溶液为KOH,反应保持在高温下，使山0蒸发，止确叙述止确的是：（）A.比为止极，CL为负极B.电极反应（正极）：（V2比

8、0+4e-=40H~C.电极反应（负极）：2H2+40H=4H20-4e-D.负极发生氧化反应，正极发生还原