原電池課件(上課用)

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池11.本節(jié)要點(diǎn)構(gòu)成原電池的條件？3.原電池的工作原理？什么是原電池？4.原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷？2.1.本節(jié)要點(diǎn)構(gòu)成原電池的條件？3.原電池的工作原理？什么是原2回顧舊知

1、原電池

的裝置。

原電池反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生_____________反應(yīng)。

2、原電池的構(gòu)成條件：

3、原電池正、負(fù)極規(guī)律

①負(fù)極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬，發(fā)生

反應(yīng)

②正極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬或非金屬導(dǎo)體，發(fā)生

反應(yīng)

流出較強(qiáng)氧化流入較弱還原①有兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為非金屬導(dǎo)體）②電解質(zhì)溶液③構(gòu)成閉合回路④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎趸€原回顧舊知

1、原電池的3氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)Cu2++2e-=Cu負(fù)離子正離子總反應(yīng)：負(fù)極正極Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）原電池原理外電路內(nèi)電路氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)4一、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移）負(fù)極（還原性）還原反應(yīng)氧化反應(yīng)正極（氧化性）

失e－

得e－電子e－電流Ｉ［結(jié)論］把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同的區(qū)域進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，就可以獲得電流．一、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移5CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？兩個(gè)電極上及溶液都有什么現(xiàn)象？換成H2SO4現(xiàn)象又如何？該裝置是否構(gòu)成原電池？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？銅電極上有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)探究2指針偏轉(zhuǎn)，鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量增加，溶液顏色變淺速度較快。是原電池，指針不偏轉(zhuǎn)，銅極增重。CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？兩個(gè)電極上及溶液都有什6CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？兩個(gè)電極上都有什么現(xiàn)象？效率高嗎？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。放電時(shí)間短效率低，兩個(gè)電極上都有紅色物質(zhì)生成CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？兩個(gè)電極上7CuSO4溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？將鋅片與銅片隔離。分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。CuSO4溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？將鋅片與銅8硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？思考硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能9為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定長時(shí)間放電為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原10工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入銅片內(nèi)電路：Zn原子失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl—會(huì)移向ZnSO4溶液；同時(shí)Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42—相對(duì)增加而帶負(fù)電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入11將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池中負(fù)極燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性②代替兩溶液直接接觸使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路鹽橋：飽和KCl溶液(以瓊膠制作成凍膠)原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池中12二、原電池電極的判斷和電極反應(yīng)式書寫（1）.兩極的判斷：若給出裝置則與電解液反應(yīng)的一極為負(fù)極，若給出總反應(yīng)方程式則分析反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)元素化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極。（2）書寫電極反應(yīng)時(shí)，要將總化學(xué)反應(yīng)與正、負(fù)極反應(yīng)聯(lián)系在一起考慮，它們具有加和性：化學(xué)反應(yīng)方程式=正極反應(yīng)方程式+負(fù)極反應(yīng)方程式。（3）.在原電池反應(yīng)中，必須遵循得失電子守恒。（4）.介質(zhì)參與電極反應(yīng)的原則：原電池的兩極反應(yīng)若均在一定介質(zhì)中進(jìn)行，介質(zhì)常常參與電極反應(yīng)。在酸性介質(zhì)中，H+可能反應(yīng)，在堿性介質(zhì)中，OH—可能反應(yīng)。二、原電池電極的判斷和電極反應(yīng)式書寫（1）.兩極的判斷：若13①判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。

CuFeCl3溶液負(fù)極：Cu

失電子Cu-2e-=Cu2+正極：Fe3+得電子2Fe3++2e-=2Fe2+A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先寫出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：Cu+2Fe3＋

=Cu2＋

+2Fe2＋根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極1.簡單原電池電極方程式的寫法C①判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。CuFe14②請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式?？偡磻?yīng)方程式：電極與電解液反應(yīng)的方程式負(fù)極：Al，失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O

負(fù)極總反應(yīng)：2Al+8OH-

－6e－＝2AlO2-+4H2O正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑MgAlNaOH溶液A拆成離子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－

+3H2↑根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑②請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式?？偡磻?yīng)方程式：電極與電解液反15三、電極材料本身均不參與反應(yīng)兩電極均為惰性電極，常見于燃料電池。1、酸性介質(zhì)氫氧燃料電池2H2+O2=2H2O負(fù)極：2H2-4e-=4H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O

a.應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)的影響b.介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)OH-離子c.H+寫在正極的反應(yīng)物中三、電極材料本身均不參與反應(yīng)兩電極均162、堿性介質(zhì)（當(dāng)電解質(zhì)溶液接近中性時(shí)）

氫氧燃料電池2H2+O2=2H2O負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-2、堿性介質(zhì)（當(dāng)電解質(zhì)溶液接近中性時(shí)）173、當(dāng)電解質(zhì)為能導(dǎo)電的固體時(shí)氫氧燃料電池2H2+O2=2H2O

負(fù)極：2H2-4e-+2O2-=2H2O正極：O2+4e-=2O2-3、當(dāng)電解質(zhì)為能導(dǎo)電的固體時(shí)18

例一有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確嗎？1.負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-

2.負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O

例一有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用19四、兩電極材料均參與反應(yīng)兩電極材料通常由金屬和金屬化合物構(gòu)成。1、酸性介質(zhì)鉛蓄電池：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O負(fù)極：Pb+SO42--2e-=PbSO4

正極：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O

a.應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)電極的影響（如生成難溶物等）b.介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)OH-離子c.H+寫在正極的反應(yīng)物中四、兩電極材料均參與反應(yīng)兩電極材料通常由金屬202、堿性介質(zhì)愛迪生蓄電池：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2負(fù)極：Fe+2OH-—2e-=Fe(OH)2正極：NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-

a.反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)H+離子b.OH-寫在負(fù)極的反應(yīng)物中2、堿性介質(zhì)21例一用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M1.電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式:MH+OH-－e-=M+H2O例一用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極22例一、結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù)B.Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe-2e-=Fe2+

C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2+4e-+2H2O=4OH-D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有藍(lán)色沉淀例一、結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是23五、原電池的設(shè)計(jì)（一）負(fù)極參與的電池：①活潑性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極②金屬和非金屬。如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨棒作正極③金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，PbO2作正極（二）兩極均不參與電池：④惰性電極。如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt（電池的電極必須導(dǎo)電）電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。五、原電池的設(shè)計(jì)（一）負(fù)極參與的電池：（電池的電極必須導(dǎo)電）24請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成原電池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活潑的金屬或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe2(SO4

)3、FeCl3等負(fù)極：正極：電解質(zhì)溶液：練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質(zhì)溶液又是什么？試畫出原電池的裝置簡圖。請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):CuCu–2e-=25練習(xí).依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）電極X的材料是_________；電解質(zhì)溶液Y是____；（2）銀電極為電池的_______極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為

_____________。（3）外電路中的電子是從_____電極流向______電極。銅AgNO3正2Ag++2e-=2AgCu-2e-=Cu2+AgCu練習(xí).依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=262.試將下列氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池。2Fe3++Fe=3Fe2+

2.試將下列氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池271.利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池；2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣；3.進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較；4.電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。六、原電池的主要應(yīng)用：5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象1.利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池；2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如28(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。例1：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；（C）原電池原理應(yīng)用：(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。例1：下列敘述中，可以說明金屬甲比29(2)比較反應(yīng)速率例2：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1mol/L鹽酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D）原電池原理應(yīng)用：(2)比較反應(yīng)速率例2：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和30例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速(4)31(4)判斷溶液pH值變化例5：在Cu-Zn原電池中，200mLH2SO4溶液的濃度為0.125mol/L,若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到0.168L升氣體，則流過導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值變_________？（溶液體積變化忽略不計(jì)）0.2解得：y＝0.015(mol)x＝0.015(mol)＝＝3.75×10﹣4(mol/L)∴pH＝-lg3.75×10－4＝4-lg3.75答：……－0.015根據(jù)電極反應(yīng)：正極：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑得：2222.4x

y0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑大

0.015原電池原理應(yīng)用：(4)判斷溶液pH值變化例5：在Cu-Zn原電池中，200m32(5)原電池原理的綜合應(yīng)用例6：市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?！盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕，啟用時(shí)，打開塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在?！盁岱蟠笔抢?/p>

放出熱量。2)炭粉的主要作用是

。3)加入氯化鈉的主要作用是

。4)木屑的作用是

。鐵被氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液使用“熱敷袋”時(shí)受熱均勻原電池原理應(yīng)用：(5)原電池原理的綜合應(yīng)用例6：市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要33第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池341.本節(jié)要點(diǎn)構(gòu)成原電池的條件？3.原電池的工作原理？什么是原電池？4.原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷？2.1.本節(jié)要點(diǎn)構(gòu)成原電池的條件？3.原電池的工作原理？什么是原35回顧舊知

1、原電池

的裝置。

原電池反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生_____________反應(yīng)。

2、原電池的構(gòu)成條件：

3、原電池正、負(fù)極規(guī)律

①負(fù)極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬，發(fā)生

反應(yīng)

②正極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬或非金屬導(dǎo)體，發(fā)生

反應(yīng)

流出較強(qiáng)氧化流入較弱還原①有兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為非金屬導(dǎo)體）②電解質(zhì)溶液③構(gòu)成閉合回路④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎趸€原回顧舊知

1、原電池的36氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)Cu2++2e-=Cu負(fù)離子正離子總反應(yīng)：負(fù)極正極Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）原電池原理外電路內(nèi)電路氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)37一、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移）負(fù)極（還原性）還原反應(yīng)氧化反應(yīng)正極（氧化性）

失e－

得e－電子e－電流Ｉ［結(jié)論］把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同的區(qū)域進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，就可以獲得電流．一、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移38CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？兩個(gè)電極上及溶液都有什么現(xiàn)象？換成H2SO4現(xiàn)象又如何？該裝置是否構(gòu)成原電池？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？銅電極上有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)探究2指針偏轉(zhuǎn)，鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量增加，溶液顏色變淺速度較快。是原電池，指針不偏轉(zhuǎn)，銅極增重。CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？兩個(gè)電極上及溶液都有什39CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？兩個(gè)電極上都有什么現(xiàn)象？效率高嗎？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。放電時(shí)間短效率低，兩個(gè)電極上都有紅色物質(zhì)生成CuSO4溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？兩個(gè)電極上40CuSO4溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？將鋅片與銅片隔離。分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。CuSO4溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？將鋅片與銅41硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？思考硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能42為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定長時(shí)間放電為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原43工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入銅片內(nèi)電路：Zn原子失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl—會(huì)移向ZnSO4溶液；同時(shí)Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42—相對(duì)增加而帶負(fù)電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入44將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池中負(fù)極燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性②代替兩溶液直接接觸使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路鹽橋：飽和KCl溶液(以瓊膠制作成凍膠)原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池中45二、原電池電極的判斷和電極反應(yīng)式書寫（1）.兩極的判斷：若給出裝置則與電解液反應(yīng)的一極為負(fù)極，若給出總反應(yīng)方程式則分析反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)元素化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極。（2）書寫電極反應(yīng)時(shí)，要將總化學(xué)反應(yīng)與正、負(fù)極反應(yīng)聯(lián)系在一起考慮，它們具有加和性：化學(xué)反應(yīng)方程式=正極反應(yīng)方程式+負(fù)極反應(yīng)方程式。（3）.在原電池反應(yīng)中，必須遵循得失電子守恒。（4）.介質(zhì)參與電極反應(yīng)的原則：原電池的兩極反應(yīng)若均在一定介質(zhì)中進(jìn)行，介質(zhì)常常參與電極反應(yīng)。在酸性介質(zhì)中，H+可能反應(yīng)，在堿性介質(zhì)中，OH—可能反應(yīng)。二、原電池電極的判斷和電極反應(yīng)式書寫（1）.兩極的判斷：若46①判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。

CuFeCl3溶液負(fù)極：Cu

失電子Cu-2e-=Cu2+正極：Fe3+得電子2Fe3++2e-=2Fe2+A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先寫出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：Cu+2Fe3＋

=Cu2＋

+2Fe2＋根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極1.簡單原電池電極方程式的寫法C①判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。CuFe47②請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式?？偡磻?yīng)方程式：電極與電解液反應(yīng)的方程式負(fù)極：Al，失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O

負(fù)極總反應(yīng)：2Al+8OH-

－6e－＝2AlO2-+4H2O正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑MgAlNaOH溶液A拆成離子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－

+3H2↑根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑②請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式。總反應(yīng)方程式：電極與電解液反48三、電極材料本身均不參與反應(yīng)兩電極均為惰性電極，常見于燃料電池。1、酸性介質(zhì)氫氧燃料電池2H2+O2=2H2O負(fù)極：2H2-4e-=4H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O

a.應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)的影響b.介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)OH-離子c.H+寫在正極的反應(yīng)物中三、電極材料本身均不參與反應(yīng)兩電極均492、堿性介質(zhì)（當(dāng)電解質(zhì)溶液接近中性時(shí)）

氫氧燃料電池2H2+O2=2H2O負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-2、堿性介質(zhì)（當(dāng)電解質(zhì)溶液接近中性時(shí)）503、當(dāng)電解質(zhì)為能導(dǎo)電的固體時(shí)氫氧燃料電池2H2+O2=2H2O

負(fù)極：2H2-4e-+2O2-=2H2O正極：O2+4e-=2O2-3、當(dāng)電解質(zhì)為能導(dǎo)電的固體時(shí)51

例一有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確嗎？1.負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-

2.負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O

例一有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用52四、兩電極材料均參與反應(yīng)兩電極材料通常由金屬和金屬化合物構(gòu)成。1、酸性介質(zhì)鉛蓄電池：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O負(fù)極：Pb+SO42--2e-=PbSO4

正極：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O

a.應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)電極的影響（如生成難溶物等）b.介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)OH-離子c.H+寫在正極的反應(yīng)物中四、兩電極材料均參與反應(yīng)兩電極材料通常由金屬532、堿性介質(zhì)愛迪生蓄電池：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2負(fù)極：Fe+2OH-—2e-=Fe(OH)2正極：NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-

a.反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)H+離子b.OH-寫在負(fù)極的反應(yīng)物中2、堿性介質(zhì)54例一用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M1.電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式:MH+OH-－e-=M+H2O例一用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極55例一、結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù)B.Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe-2e-=Fe2+

C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2+4e-+2H2O=4OH-D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有藍(lán)色沉淀例一、結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是56五、原電池的設(shè)計(jì)（一）負(fù)極參與的電池：①活潑性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極②金屬和非金屬。如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨棒作正極③金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，PbO2作正極（二）兩極均不參與電池：④惰性電極。如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt（電池的電極必須導(dǎo)電）電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。五、原電池的設(shè)計(jì)（一）負(fù)極參與的電池：（電池的電極必須導(dǎo)電）57請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成原電池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活潑的金屬或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe2(SO4

)3、FeCl3等負(fù)極：正極：電解質(zhì)溶液：練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質(zhì)溶液又是什么？試畫出原電池的裝置簡圖。請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):CuCu–2e-=58練習(xí).依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）電極X的材料是_________；電解質(zhì)溶液Y是____；（2）銀電極為電池的_______極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為

_____________。（3）外電路中的電子是從_____電極流向______電極。銅AgNO3正2Ag++2e-=2AgCu-2e-=Cu2+AgCu練習(xí).依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=592.試將下列氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池。2Fe3++Fe=3Fe2+

2.試將下列氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池601.利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池；2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反