四章电化学基础

第四章第四章 电化学基础电化学基础第第1 1节节 原电池原电池将锌粒加入到装有稀硫酸溶液的烧杯中，将锌粒加入到装有稀硫酸溶液的烧杯中，用温度计感受反应中的热量变化。用温度计感受反应中的热量变化。探究实验探究实验1 1Zn+2H+=Zn2+H21、氧化还原反应的本质是反应物之间电子的、氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转移，但是在上述反应中我们并没有获得电流，转移，但是在上述反应中我们并没有获得电流，为什么呢？为什么呢？2、如何才能获得电流呢？、如何才能获得电流呢？H2SO4溶液溶液写出电极反应式和电池总反应写出电极反应式和电池总反应方程式。溶液中阴、阳离子如何方程式。溶液中阴、阳离子如何移动？移动？理论上应看到只在铜片上有大理论上应看到只在铜片上有大量气泡，实际上锌片上也有大量量气泡，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的气泡产生，这是什么原因导致的呢？呢？最终又会造成什么后果？最终又会造成什么后果？怎样怎样避免和克服呢？避免和克服呢？A稀稀H2SO4锌片锌片 铜片铜片1.若将锌电极、铜电极先后分别浸入到装有硫若将锌电极、铜电极先后分别浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？锌片和铜片表面均明显有铜析出锌片和铜片表面均明显有铜析出,但电流计指针不动但电流计指针不动。3.上述装置构成了原电池吗？如果构成了原电池，为什上述装置构成了原电池吗？如果构成了原电池，为什么电流计指针又不动而表现出无电流产生呢？么电流计指针又不动而表现出无电流产生呢？4.若是原电池装置，就必须证明锌片和铜片之间确实有若是原电池装置，就必须证明锌片和铜片之间确实有电流通过，怎样证明呢电流通过，怎样证明呢?2.若将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连若将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接接,并使锌电极和铜电极并使锌电极和铜电极紧贴紧贴一起，然后浸入一起，然后浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？到装有硫酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？锌片表面有铜析出，铜片无变化。锌片表面有铜析出，铜片无变化。将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接，将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接，并使锌电极和铜电极并使锌电极和铜电极不接触不接触，同时浸入到装有硫，同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中。酸铜溶液的烧杯中。探究实验探究实验2 2ACuSO4锌片锌片 铜片铜片1、若为原电池，写出正负极的电极反应式并确定阴阳、若为原电池，写出正负极的电极反应式并确定阴阳离子移动趋势。离子移动趋势。2、为什么锌片上最后也全部被铜覆盖，且电流计指针、为什么锌片上最后也全部被铜覆盖，且电流计指针逐渐指向零逐渐指向零?3、用什么办法避免、用什么办法避免Cu2+在锌片上也还原析出铜，以延在锌片上也还原析出铜，以延长电池放电时间提高供电效率长电池放电时间提高供电效率?按下图所示按下图所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSOZnSO4 4溶液和置溶液和置有铜片的有铜片的CuSOCuSO4 4溶液分别通过导线与电流计连接，溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象有什么现象?电流计指针不偏转，且电流计指针不偏转，且铜片和铁片上均无明显铜片和铁片上均无明显现象（即现象（即:无电子定向无电子定向移动）移动）探究实验探究实验3 3ZnSO4Zn CuCuSO4A上述装置构成了原电池吗？为什么？上述装置构成了原电池吗？为什么？(1)(1)在探究实验在探究实验3 3的装置中架上盐桥连通的装置中架上盐桥连通,看有什么现象？看有什么现象？电流计指针回到零点，电流计指针回到零点，说明无电流，说明无电流，未构成原电池。未构成原电池。电流计指针偏转，电流计指针偏转，有电流通过电路，有电流通过电路，是原电池装置是原电池装置;(2)(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象然后取出盐桥，又将看到什么现象?探究实验探究实验4 4ZnSO4Zn CuCuSO4A1、确定该原电池的正、负极，并、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极反应和写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。电池反应方程式。2、判断电子的流动路线及溶液中、判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势？阴、阳离子移动趋势？3、盐桥起什么作用？、盐桥起什么作用？此装置优点：此装置优点：克服了探究实验克服了探究实验2 2的不足，能稳定长的不足，能稳定长时间放电时间放电!ZnSO4Zn CuCuSO4Av盐桥的作用：盐桥的作用：ClCl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K K+向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直保持电中性，从而使电子盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。极。v几个概念几个概念 1、原电池是由两个半电池组成的；、原电池是由两个半电池组成的；2、半电池中的反应就是半反应，即电极反应。、半电池中的反应就是半反应，即电极反应。3、半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化价态、半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化价态和还原价态：和还原价态：v原电池的表示方法：原电池的表示方法：(-)Zn|Zn(-)Zn|Zn2+2+(C(C1 1)CuCu2+2+(C(C2 2)|Cu(+)|Cu(+)“|”“|”表示液表示液-固相有一界面；固相有一界面；“”表示盐桥。表示盐桥。在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度。溶液要表明浓度。氧化态氧化态+ne+ne-还原态还原态小结小结2.两个电极相连插入电解质溶液中并形成闭合电路两个电极相连插入电解质溶液中并形成闭合电路;把化学能直接转化为电能的装置。把化学能直接转化为电能的装置。1 1.有两块金属有两块金属(或非金属或非金属)导体作电极导体作电极;二二.构成原电池的基本条件构成原电池的基本条件：一一.原电池原电池：3 3.有可自发进行的氧化还原反应。有可自发进行的氧化还原反应。三三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：1.用还原性较强的物质用还原性较强的物质(如：活泼金属如：活泼金属)作负极，向外电路提供作负极，向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。2.原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥盐桥及及池内池内溶液中的阴、阳离子溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定定向运动形成的内电路构成有稳定电流的闭合回路。电流的闭合回路。