原電池的工作原理“衡水賽”一等獎

第一節(jié)原電池的工作原理【創(chuàng)設(shè)情境】

除了可以將化學反應(yīng)放出的能量轉(zhuǎn)化為熱能之外，還能將化學能轉(zhuǎn)化為什么能量？普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池

攝像機專用電池

“神七”用太陽能電池【重溫原電池】1、原電池是___________________的裝置。

原電池的本質(zhì)是

發(fā)生______________________反應(yīng)。2、原電池正、負極判斷規(guī)律

（1）負極是電子_____的一極。通常是活潑性

_____的金屬，發(fā)生______反應(yīng)。

（2）正極是電子_____的一極。通常是活潑性_____的金屬或非金屬導體，發(fā)生______反應(yīng)。將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茏园l(fā)進行的氧化還原流出較強氧化流入較弱還原B下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？CZnCuZnSO4CuSO4DCuA√（1）有兩種活潑性不同的導電材料做電極（不同的金屬或者金屬與非金屬導體）（2）兩個電極必須插入電解質(zhì)溶液中（3）兩級相連形成閉合回路

（用導線連接或電極直接接觸）3、形成原電池的一般條件是什么？【設(shè)計原電池】（1）基本方法以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，確定原電池的正負極、電解質(zhì)溶液及電極反應(yīng)。將一個氧化還原反應(yīng)分成兩個部分，一部分發(fā)生氧化反應(yīng)，一部分發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱負極，負極失電子，發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱正極，電解質(zhì)溶液中某離子在正極得電子。（2）電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)是使負極放電的物質(zhì)。因此電解質(zhì)溶液一般要能與負極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)與負極發(fā)生反應(yīng)。（3）電極材料的選擇電池的電極必須導電。負極一般是活潑的金屬材料。正極和負極之間只有產(chǎn)生電勢差，電子才能定向移動，所以正極和負極不用同一種材料。【活動探究】現(xiàn)實驗桌上提供有試劑有FeCl3溶液、CuSO4溶液、H2SO4溶液、ZnSO4溶液；電極有鋅片、鐵片、銅片、石墨棒；還有導線和電流表。請同學們思考一下能設(shè)計成哪些不同的原電池？請同學們親自動手試試，設(shè)計一個原電池，畫出裝置圖，寫出電極反應(yīng)式，并觀察反應(yīng)現(xiàn)象。（提示：注意觀察裝置中兩電極和電流表讀數(shù)的變化）預期現(xiàn)象實際現(xiàn)象鋅片銅片電流表逐漸溶解表面有銅析出指針偏轉(zhuǎn)鋅片表面變黑銅片表面有銅析出電流表指針偏轉(zhuǎn)，但電流不穩(wěn)定，逐漸減小

CuZnACuSO4溶液負極（鋅電極）：Zn-2e-=Zn2+正極（銅電極）：Cu2++2e-=Cu總反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu

不能，

因為Zn與CuSO4

溶液直接接觸會反應(yīng)。

1、在該實驗中，為什么電流不穩(wěn)定，會逐漸減小？

CuZnACuSO4溶液【思考與交流】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。2、不使用時，該電池能否長期保存？3、上述兩個問題應(yīng)該如何解決？應(yīng)把Zn與CuSO4

溶液分開，把鋅放在另一個燒杯中。

CuZnZnSO4溶液CuSO4溶液A4、燒杯中加什么溶液？

不與鋅反應(yīng)的溶液，一般加金屬對應(yīng)的鹽溶液。

為什么？5、電流表指針會偏轉(zhuǎn)嗎？【思考與交流】6、怎樣構(gòu)成閉合回路？

鹽橋中通常裝有含KCl飽和溶液的瓊脂

K+和Cl-在鹽橋中能移動【信息提示】1、使裝置形成閉合回路。2、補充電荷，使兩池溶液保持電中性。鹽橋的作用3、使電流持續(xù)穩(wěn)定鋅半電池銅半電池電極反應(yīng)負極：正極：總反應(yīng)：

Cu2++2e-=CuZn－2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu鋅銅原電池（鹽橋）ZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液鹽橋【問題解決】此電池的優(yōu)點：

能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流，提高原電池電流效率。電極反應(yīng)負極：正極：總反應(yīng)：

Cu－2e-=Cu2+2Ag++2e-=2AgCu+2Ag+=Cu2++2Ag銅銀原電池（鹽橋）AgNO3溶液銀半電池銅半電池CuSO4溶液CuAg鹽橋【學以致用】1、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()

A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>b

C．c>a>b>dD．b>d>c>aB【小試牛刀】2、某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為：

2Fe3++Fe=3Fe2+

不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是（

）

A、正極為銅，