選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》原電池1

選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》原電池的工作原理將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池一、原電池的定義：H2SO4Ge-e-ZnCuZn2++H2-+Cu-Zn原電池工作原理鋅比銅活潑,所以鋅失去電子變成鋅離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液,而電子會順著導(dǎo)線流向銅極,銅本身不會得電子,只能是電解質(zhì)中的氫離子得電子,產(chǎn)生了氫氣原電池電極反應(yīng):負(fù)極（鋅電極）：Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極（銅電極）：2H++2e-=H2(還原反應(yīng))溫故而知新在如下圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的有

.④⑦e問題探究請分析不能形成原電池的原因小結(jié)原電池的形成條件PtCuH2SO4溶液電極相同不是電解質(zhì)溶液沒有形成閉合回路缺少電極不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

Fe二、原電池的形成條件(1)活動(dòng)性不同的兩極（一種金屬和另一種金屬或非金屬導(dǎo)體）。（相對活潑的作負(fù)極，相對不活潑的作正極）(2)兩電極插入電解質(zhì)溶液中。(3)形成閉合回路。

(4)內(nèi)部條件:至少有一極可以跟電解質(zhì)發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)?！窘涣髋c討論】設(shè)計(jì)原電池

Zn+CuSO4

=ZnSO4

+Cu請根據(jù)以上反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池(建議先寫電極方程式)，并畫出裝置圖,指出正負(fù)極。可供選擇的試劑和儀器：鋅片，硫酸鋅，銅片，硫酸銅，電流表，導(dǎo)線，燒杯。

CuSO4溶液+-

預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),鋅片不斷變薄(上面不會有銅附著)銅片不斷增厚鋅片：Zn-2e-==Zn2+

負(fù)極

銅片：Cu2++2e-==Cu正極總反應(yīng)：Cu2++Zn==Zn2++

Cu按裝置圖連接儀器,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！净顒?dòng)與探究2】

CuSO4溶液+-注意觀察反應(yīng)前鋅片和反應(yīng)后鋅片的不同電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).現(xiàn)象：缺點(diǎn)：這種原電池電流往往不穩(wěn)定.CuSO4溶液電流表:兩極:鋅極上產(chǎn)生一種黑色的物質(zhì)(短時(shí)間)兩極上覆上一種紅色的物質(zhì)(長時(shí)間)思考1：什么原因?qū)е聝蓸O都產(chǎn)生銅并且電流不穩(wěn)呢？思考2：怎樣使電子盡量多的傳導(dǎo)給右邊的電極銅而使電流不減少呢？思考3：若把硫酸銅和硫酸鋅溶液用能使陰陽離子移動(dòng)的裝置(鹽橋)連接起來，能否形成原電池呢?按照裝置圖連接儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象【活動(dòng)與探究3】

現(xiàn)象：電流表指針偏轉(zhuǎn)，取出鹽橋，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。取出鋅片表面沒有變黑(也就是表面沒有生成銅).優(yōu)點(diǎn)：這種原電池電流比較穩(wěn)定.鋅片變細(xì),銅上有紅色物質(zhì)析出,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu一段時(shí)間后:鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊脂作成的凍膠。鹽橋的作用：連通電路并且使Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極?！練w納與總結(jié)】

三、原電池的工作原理：電子電流離子移動(dòng)情況:電子流向：電流流向：離子的流向：正極流向負(fù)極(外電路)負(fù)極流向正極(內(nèi)電路)負(fù)極流向正極(只走外電路)陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。原電池由兩個(gè)半電池組成，半電池包括電極材料和電解質(zhì)溶液，兩個(gè)隔離的半電池用鹽橋相連。負(fù)極上失去電子,化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上得到電子,化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)。結(jié)構(gòu):電極反應(yīng)情況:請將氧化還原反應(yīng)：Cu+2Ag+

=Cu2++2Ag設(shè)計(jì)成一個(gè)能產(chǎn)生電流的原電池裝置，并寫出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。CuCAAgNO3溶液Ag問題解決：負(fù)極：Cu

-2e-==Cu2+

正極：2

Ag

+

+2e-==2Ag如果要產(chǎn)生穩(wěn)定電流,原電池應(yīng)怎么設(shè)計(jì)?AgAgNO3【歸納與總結(jié)】

四、原電池的設(shè)計(jì)思路（1）把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，從而確定電極反應(yīng)（2）根據(jù)兩極反應(yīng)，確定電極材料及電解質(zhì)溶液（3）畫出裝置簡圖通過這節(jié)課,你學(xué)到了哪些知識?

小結(jié)

本節(jié)課我們進(jìn)一步了解了原電池的工作原理；構(gòu)成原電池的條件；并且重點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)了一種能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池;還學(xué)習(xí)了根據(jù)原電池的工作原理將某些氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成簡單的原電池。解析:由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅也可以少量跟硫酸銅直接發(fā)生置換反應(yīng),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.這樣就致使鋅的一部分電子流給了它表面的銅，使它向另一極(銅極)輸出的電子減少,所以向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。CuSO4溶液解析:向外輸出電