第四章 原電池課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)：指研究化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)換的裝置、過程和效率的科學(xué)。過程及裝置分按電化學(xué)反應(yīng)2.借助電流而發(fā)生反應(yīng)及裝置(如:電解池)1.產(chǎn)生電流的化學(xué)反應(yīng)及裝置(如:原電池等)第一節(jié)原電池復(fù)習回顧1、原電池是______________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_______________反應(yīng)。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能自發(fā)進行的氧化還原2、如右圖所示，組成的原電池：（1）當電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時：Zn電極是____（填“正”或“負”）極，其電極反應(yīng)為_______________，該反應(yīng)是______（填“氧化”或“還原”，下同）反應(yīng)；Cu電極是______極，其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng)。（2）當電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時：Zn電極是____極，其電極反應(yīng)為_____________，該反應(yīng)是________反應(yīng)；Cu電極是____極，其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng).負Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑還原負Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu還原一、對鋅銅原電池工作原理的進一步探究提出問題：左圖是原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進措施？5造成的主要原因：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，在反應(yīng)一段時間后，難以避免溶液中有銅離子在鋅片表面直接還原，一旦有少量的銅在鋅片表面析出，即在負極（鋅）表面也構(gòu)成了原電池，進一步加速銅在負極鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。當鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池了，也就沒有電流在產(chǎn)生。改進措施？將鋅片與硫酸銅溶液隔離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？思考沒有構(gòu)成原電池。電流計指針不偏轉(zhuǎn)，且銅片和鐵片上均無明顯現(xiàn)象（即:無電子定向移動）

為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計如下圖（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：能穩(wěn)定長時間放電鹽橋的作用：

Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，氧化還原反應(yīng)得以繼續(xù)進行，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極，而不斷地產(chǎn)生電流。上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的？指出電池的正負極，并分別寫出其中負極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。負極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極（銅片）：

Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）電池反應(yīng)（總化學(xué)方程式）：Zn+Cu2+=Zn2++Cu電池符號：

Zn︱ZnSO4‖

CuSO4

︱Cu

負極鹽橋正極二、由兩個半電池組成原電池的工作原理（1）把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進行，再以適當方式連接，可以獲得電流。①在這類電池中，用還原性較強的物質(zhì)作為負極，負極向外電路提供電子；用氧化性較強的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子。②在原電池的內(nèi)部，兩極浸在電解質(zhì)溶液中，并通過陰陽離子的定向運動而形成內(nèi)電路。（2）原電池的正負極的判斷方法

微觀判斷（根據(jù)電子流動方向）電子流出的極電子流入的極——負極——正極較活潑的電極材料較不活潑的電極材料——負極——正極宏觀判斷：①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)——負極——正極發(fā)生氧化反應(yīng)的極發(fā)生還原反應(yīng)的極③根據(jù)電極增重還是減重④根據(jù)電極有氣泡冒出：質(zhì)量增加的電極工作后質(zhì)量減少的電極——正極——負極工作后，有氣泡冒出的電極為正極（3）電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇（電池的電極必須導(dǎo)電）電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進行，則左右兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。2.兩個電極相連插入電解質(zhì)溶液中并形成閉合電路；把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。1.有兩塊金屬(或非金屬)導(dǎo)體作電極；二.構(gòu)成原電池的基本條件：一.原電池：3.有可自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。小結(jié)思考討論：

利用此氧化還原反應(yīng)來設(shè)計原電池，寫出電極反應(yīng)式。并畫出裝置圖化合價降低得2e-Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合價升高失2e-（Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2）CuCCuCl2FeCl3裝置圖離子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+2.用于人造地球衛(wèi)星的一種高能電池――銀鋅蓄電池，其電極反應(yīng)式為：

Zn＋2OH－－2e－＝＝ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－＝＝2Ag＋2OH－。據(jù)此判斷氧化銀是（

）A．負極，并被氧化

B．正極，并被還原C．負極，并被還原

D．正極，并被氧化B練一練1.下列關(guān)于原電池的敘述正確的是

()

A．原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B．原電池負極發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)C．原電池在工作時其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)過外電路流向負極D．原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成A3.某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是：Zn+Cu2+==Zn2++Cu，此反應(yīng)的原電池的正確組成是（）4.關(guān)于如圖原電池裝置的敘述，正確的是

()A.銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B.銅片質(zhì)量逐漸減少C.電荷從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D.氫離子在銅片表面被還原CD正極負極電解質(zhì)溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl25.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O在此電池放電時，負極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn放電充電6.（09山東卷29）（12分）Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負極材料是

。電池工作時，電子流向

（填“正極”或“負極”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，