第四章第1、2節(jié)原電池(七中)

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池第一課時(shí)ZnCu

含碳水化合物等電解質(zhì)溶液請(qǐng)大家思考這個(gè)裝置利用了什么原理，能否提供持續(xù)穩(wěn)定的電流呢？實(shí)驗(yàn)探究請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池實(shí)驗(yàn)探究1CuSO4

溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？?jī)蓚€(gè)電極上都有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)探究2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？

電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。兩個(gè)電極上都有紅色物質(zhì)生成

銅片表面明顯有銅析出，鋅片逐漸溶解，電流表指示無電流通過。CuSO4

溶液思考：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，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。上述裝置不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流，請(qǐng)同學(xué)們討論可能的原因是什么？該原電池還有哪些缺點(diǎn)？討論角度：從Cu2+得電子的路徑分析從能量轉(zhuǎn)化的角度分析從開關(guān)閉合前后的能耗分析假如你是科學(xué)家，上述原電池該如何改進(jìn)？ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？改進(jìn)CuSO4

CuZnAA鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。銅鋅原電池鹽橋的作用：（1）形成閉合回路。（2）平衡電荷。

將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池、鹽橋②使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性使電極反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行一、原電池2、工作原理內(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。外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入銅片Zn——負(fù)極Cu——正極Zn-2e-=Zn2+總反應(yīng)方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu3、電極反應(yīng)

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(gè)不同區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，從而獲得了穩(wěn)定持續(xù)的電流。改進(jìn)后的原電池裝置還有什么優(yōu)點(diǎn)？基于鹽橋的作用，你知道上述原電池裝置還可以怎么改進(jìn)？思考1思考2以硫酸溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池如圖所示，工作原理是什么，如果沒有中間的隔膜將會(huì)如何？練習(xí)：下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？（）abcdghCSnFeH2SO4溶液ZnFeH2SO4溶液ghZnFeH2SO4溶液SnFeH2SO4溶液回顧舊知

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1.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。鹽橋XYACuSO4溶液電流計(jì)Ag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。正2

鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的充、放電按下式進(jìn)行Cd+2NiO(OH)+2H2O===Cd(OH)2+2Ni(OH)2回答下列有關(guān)問題：(1)該電池放電時(shí)負(fù)極是_______，正極是____，該電池的電解質(zhì)溶液是_______，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式___________。(2)放電時(shí)負(fù)極附近溶液pH_____；正極附近溶液pH____________(3)放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH一向_________極移動(dòng)。3、汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液?？偡磻?yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）試寫出放電時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)式正極:______________________________________負(fù)極:______________________________________（2）試寫出充電時(shí)的陽、陰極反應(yīng)式陽極:______________________________________陰極:______________________________________注意：陽極—與電源正極相連,陰極—與電源負(fù)極相連

4.現(xiàn)以滲透于多孔基質(zhì)惰性導(dǎo)電物材料為電極，用35%～50%KOH為電解液，乙烷（C2H6）和空氣為原料，構(gòu)成的電池為堿性燃料電池。請(qǐng)寫出：負(fù)極反應(yīng)：_________________________________

正極反應(yīng)：；_______________________________電池總反應(yīng)式：_____________________________5.一種新型燃料電池，一極通人空氣，另一極通乙烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO