原電池工作原理

§1—2化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化一、原電池的工作原理專題一：化學(xué)反應(yīng)與能量變化

在1799年，意大利的物理學(xué)家伏打發(fā)明了世界上第一個電池──伏打電池，即原電池。為紀(jì)念他的偉大成就，科學(xué)界將他的姓簡化成Volt（伏特），作為電壓單位的命名。（伏打電池示意圖）3活動與探究(2)若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？(1)

將一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？4(3)導(dǎo)線間接一電流計有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？活動與探究5實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗1實驗2實驗3銅片上沒有明顯現(xiàn)象，鋅片上有無色氣體產(chǎn)生。銅片上沒有明顯現(xiàn)象，鋅片上有無色氣體產(chǎn)生。銅片上有無色氣體產(chǎn)生，鋅片無明顯現(xiàn)象。H+在銅片上得到電子被還原成氫氣。銅片與稀硫酸不反應(yīng)，2H++Zn=Zn2++H2銅片與稀硫酸不反應(yīng)，2H++Zn=Zn2++H2[問題一]：為什么在同一稀硫酸中，鋅片表面有氣泡，而銅片表面上卻沒有呢？[問題二]：當(dāng)鋅片和銅片用導(dǎo)線相連插入同一稀硫酸，為什么銅片表面會有氣泡冒出呢？

思考與討論

1.銅片上的氣體是什么？

2.氫元素原來以什么形式存在？4.電子從何而來？3.從電子得失角度分析2H＋→H2

？H2化合態(tài)7Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向?qū)嶒炋骄啃纬稍姵氐臈l件（可以）（不可以）形成條件一：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)CuAg實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（不可以）形成條件二：活潑性不同的兩個電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等（可以）（不可以）形成條件三：電極需插進電解質(zhì)溶液中形成條件四：必須形成閉合回路（不可以）

【課堂反饋】下列哪些裝置能產(chǎn)生電流，形成原電池？√(3)(4)(5)(6)(2)(1)H2SO4(aq)ZnFeA

√A

CuSO4(aq)ZnZnCuSO4(aq)A

ZnCuA

H2SO4(aq)ZnCA

酒精ZnCu√ZnCuCuSO4(aq)H2SO4(aq)A

氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+鋅銅原電池電解質(zhì)溶液失e—，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)Cu2++2e-=Cu陰離子陽離子負(fù)極正極陽離子原電池工作原理—“失負(fù)”(鋅-銅-硫酸銅為例）當(dāng)鋅片和銅片用導(dǎo)線相連插入同一稀硫酸，為什么鋅片和銅片表面都有氣泡冒出呢？

異?，F(xiàn)象討論如何改進原電池裝置?此電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。②正負(fù)兩極上進出電子總數(shù)相等，根據(jù)電子守恒原理可進行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計算。③原電池反應(yīng)跟直接反應(yīng)差別：反應(yīng)速率加快；一般只有一個電極直接參加反應(yīng)。①原電池的工作原理是將氧化還原反應(yīng)分在正（氧化）、負(fù)（還原）兩極進行，負(fù)極上失去的電子流入正極，從而產(chǎn)生電流。明確以下幾點④利用原電池原理可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……。

【思考】有下列材料：Zn片、Cu片、導(dǎo)線、西紅柿（或其它水果）,根據(jù)構(gòu)成原電池的條件，請大家推斷一下能否組成原電池？【例1】銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述正確的是(

)A．正極反應(yīng)為：Zn－2e－===Zn2＋B．電池反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從正極流向負(fù)極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液BH2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.

【課堂反饋】請在圖上標(biāo)出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.AgFeZnZn－2e-=Zn2+

CuCu2++2e-=Cu

Zn+Cu2+

=Zn2++

CuFeFe－2e-=Fe2+

Ag2H++2e-=H2↑

Fe+2H+=Fe2++H2↑

Ie-e-I【課堂反饋】

已知氧化還原反應(yīng)

Cu＋2FeCl3=2FeCl2

＋CuCl2，利用這一反應(yīng)設(shè)計一個原電池，畫出示意圖，標(biāo)出電極材料，電解質(zhì)溶液，寫出電極反應(yīng)式。正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Cu－2e-＝Cu2+2Fe3++2e-＝2Fe2+2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

三.原電池的應(yīng)用:1.制作各種實用電池2.判斷金屬活動性3.判斷反應(yīng)速率4.金屬腐蝕與防護【例題】下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是（）Ａ．原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽拢姵刎?fù)極發(fā)生的電極反應(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)外電路流向負(fù)極Ｄ．原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成A

把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)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>d