第四章電化學基礎(chǔ) 原電池

第一節(jié)原電池第四章電化學基礎(chǔ)人教版選修五第一頁，共三十四頁。

格林太太為了趕時髦，鑲了兩顆假牙:第一個是黃金的,第二顆是不銹鋼的.令人百思不解的是,自從鑲上假牙后,格林太太經(jīng)常頭疼。她雖然四處求醫(yī)，但都沒有治好牙痛病。格林太太牙痛病的原因是什么呢？怎么才能只好格林太太的牙痛病呢？第二頁，共三十四頁。

由于金與鐵（鋼的主要成分）是活潑性不同的兩種金屬，唾液中含有電解質(zhì)，故構(gòu)成了原電池，產(chǎn)生了微小的電流，使得格林太太頭痛，因此必須換掉其中的一顆假牙。解決方案第三頁，共三十四頁。1.概念:將_________________的裝置化學能轉(zhuǎn)化為電能一、原電池的工作原理第四頁，共三十四頁。2.原電池的構(gòu)成條件

u第五頁，共三十四頁。結(jié)論：有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極負極：正極：比較活潑的金屬相對不活潑的金屬、石墨等2.原電池的構(gòu)成條件第六頁，共三十四頁。結(jié)論：電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中2.原電池的構(gòu)成條件第七頁，共三十四頁。結(jié)論：兩極相連形成閉合電路2.原電池的構(gòu)成條件第八頁，共三十四頁。結(jié)論：一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)

u2.原電池的構(gòu)成條件第九頁，共三十四頁。原電池的構(gòu)成條件:1、有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極2、電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中3、兩極相連形成閉合電路4、一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)

第十頁，共三十四頁。下列哪幾個裝置能形成原電池？ABCDE√√想一想、練一練第十一頁，共三十四頁。3.原電池的工作原理第十二頁，共三十四頁。3.原電池的工作原理第十三頁，共三十四頁。4.正、負極判斷第十四頁，共三十四頁。

請寫出圖片中原電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。

負極：（鋅片）Zn-2e-=Zn2+

氧化反應(yīng)正極：（銅片）

2H++2e-=H2↑反應(yīng)方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4還原反應(yīng)第十五頁，共三十四頁。[探究實驗一]請根據(jù)反應(yīng)：

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計一個單液原電池，并進行實驗。

第十六頁，共三十四頁。CuSO4

溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。兩個電極上都有紅色物質(zhì)生成第十七頁，共三十四頁。思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅片失去的電子一部分經(jīng)導線傳遞到銅片表面，另一部分電子直接傳遞給硫酸銅溶液中的Cu2+,銅在鋅片表面析出，鋅片表面也構(gòu)成了原電池，進一步加速銅在鋅表面析出，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，也就沒有電流產(chǎn)生。CuSO4

溶液第十八頁，共三十四頁。/hxsupload/2005928221233853.swf在原有實驗基礎(chǔ)上進行改進，設(shè)計成一個能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池。思考第十九頁，共三十四頁。[探究實驗二]

將鋅片和銅片分別通過導線與電流計連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，然后分別浸入盛有硫酸鋅和硫酸銅溶液的燒杯中，中間用一鹽橋連接，觀察現(xiàn)象。請寫出電極反應(yīng)：負極：Zn-2e-=Zn2+

（氧化反應(yīng)）正極：Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）總電池反應(yīng)方程式為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液.第二十頁，共三十四頁。導線傳遞電子，溝通外電路；而鹽橋則傳遞陰陽離子，溝通內(nèi)電路。

鹽橋保持溶液電中性，兩個燒杯中的溶液連成一個通路。ZnSO4溶液CuSO4溶液第二十一頁，共三十四頁。此原電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。第二十二頁，共三十四頁。

此原電池是由兩個半電池組成的（鋅和鋅鹽溶液構(gòu)成鋅半電池，銅和銅鹽溶液構(gòu)成銅半電池）；半電池中的反應(yīng)就是半反應(yīng),即電極反應(yīng),所以半電池又叫電極（不是電極導體）。第二十三頁，共三十四頁。

將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分開在兩個不同區(qū)域內(nèi)進行，再以適當?shù)姆绞竭B接起來，從而獲得了穩(wěn)定持續(xù)的電流。

小結(jié)第二十四頁，共三十四頁。

[探究實驗三]

將鋅片和銅片分別通過導線與電流計連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，然后分別浸入盛有硫酸鋅和稀硫酸溶液（與硫酸銅溶液的濃度相同）的燒杯中，中間用一鹽橋連接，觀察并比較產(chǎn)生電流強度的大小。

結(jié)論

由于氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，而原電池反應(yīng)的結(jié)果導致產(chǎn)生了電流，故原電池反應(yīng)的本質(zhì)就是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)；在相同條件下，原電池輸出電能的能力，取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力。第二十五頁，共三十四頁。實驗設(shè)計請利用：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag的反應(yīng)原理，設(shè)計一個能產(chǎn)生電流的原電池裝置，并寫出兩個電極上的電極反應(yīng)。練習一第二十六頁，共三十四頁。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag化合價升高失2e-化合價降低得2e-電極：負極是Cu，正極可以是Ag或C等。負極：Cu–2e-=Cu2+

正極：2Ag++2e-=2Ag電解質(zhì)溶液：

AgNO3或者：

Cu(NO3)2

、AgNO3

1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng)。2、根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液第二十七頁，共三十四頁。AgNO3Cu(NO3)2CCu第二十八頁，共三十四頁。

化合價降低得2e-Fe+Cu2+=Fe2++Cu化合價升高失2e-練習二：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（Fe+CuSO4=Cu+2FeSO4）第二十九頁，共三十四頁。FeCuFeSO4CuSO4第三十頁，共三十四頁。練習三：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（Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2）化合價降低得2e-Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合價升高失2e-第三十一頁，共三十四頁。CuCCuCl2FeCl3離子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+第三十二頁，共三十四頁。課堂小