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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章电化学基础,第一节原电池,电化学基础,原电池,【,思考,】,下列装置是否能形成原电池？,（）,（）,（）,（）,【,复习一,】,构成原电池的条件：,1,、有两种活动性不同的金属（或金属与非金属）作电极。,2,、电极材料均插入电解质溶液中,(,能发生氧化还原反应）。,3,、两极相连形成闭合电路。,两极一液一连线,负极（活泼金属）：,正极（较不活泼金属做或非金属）：,电子流出的一极、发生氧化反应,电子流入的一极、发生还原反应,问题,在左图（）装置中，可以观察到什么现象？,现象,锌片上有气泡，铜片上无气泡,（）,（）,问题,在左图（）装置中，可以观察到什么现象？,现象锌片溶解，,铜片上有气泡,分析,片能与稀硫酸直接反应放出氢气,分析,铜片上：,2,-,=H,2,锌片上：,-,=,总反应：,思考,Cu,Zn,稀硫酸,e,-,H,+,e,-,H,+,H,H,H,2,Zn,2+,复习二,原电池的工作原理,氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）,负极,（还原性）,还原反应,氧化反应,正极,（氧化性）,失e,得e,电子,e,电流,结论,把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，再以适当的方式连接起来，就可以获得电流,【,思考,】,有什么方法使左图装置构成闭合回路，形成原电池呢？,盐桥,CuSO4,溶液,CuSO4,溶液,G,Zn,Cu,盐桥,将电解质溶液装在倒置的,U,形管中，跨接于两电解质溶液之间，代替两溶液的直接接触，就构成了盐桥。这样使两个烧杯中的溶液连成一个通路。,CuSO,4,溶液,CuSO,4,溶液,G,Zn,Cu,(2),盐桥,CuSO4,溶液,CuSO4,溶液,G,Zn,Cu,实验一,按下图进行实验，注意观察现象,实验现象,锌片溶解质量减少；,铜片上有红色物质析出。,结论,Cu-Zn-CuSO,4,溶液构成了原电池，称为铜锌原电池,负极,正极,（锌片）：,（铜片）：,电流计指针偏转，并指示电子是由锌片流向铜片；,总电池反应式是：,一、双液原电池的工作原理,实验二,继续观察实验一装置中电流计电流强度随时间延续的情况，以及锌片表面的变化。,实验现象：,指针偏转角度渐渐减少，同时锌片表面有铜析出。,讨论：,如何设法阻止溶液中的,Cu,2+,在负极锌表面还原以及能使该装置原电池得到持续、稳定的电流呢？,设想,若把装置中左烧杯中的,CuSO,4,溶液换成,ZnSO,4,溶液可以吗？,实验三,教材,P70“,实验,4-1”,实验现象：,盐桥存在时电流计指针偏转，且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变；,Zn,片溶解，无红色物质析出，,Cu,片上有红色物质析出；,取出盐桥电流计指针回到零点。,实验结论：,ZnCuZnSO,4,溶液,CuSO,4,溶液,盐桥构成了原电池,（双液原电池），,能产生持续、稳定的电流；取出盐桥时没有电流产生，不能形成原电池,阅读,第三段，了解盐桥的作用,Cu,2+,+ZnZn,2+,+Cu,1.,结构：,根据检流计指针偏转方向,知电流方向：,Cu,Zn,盐,桥：在,U,型管中装满用饱和,KCl,溶液和琼胶作成的冻胶。,这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池（,Primary Cell,）,正极（铜电极）：,Cu,2+,+2e,-,Cu,负极（锌电极）：,Zn Zn,2+,+2e,-,正、负两极分别发生的反应，称为电极反应。,一、双液原电池的工作原理,、构造特点：,由两个半电池组成，每个半电池中的电极与电解质溶液互不反应，电池反应的还原剂与氧化剂分别位于两个半电池中，中间通过盐桥连接形成闭合回路。,、电极反应：,负极（,Zn,）：,Zn-2e-=Zn,2+,（氧化反应）,正极（,Cu,）：,Cu,2+,+2e-=Cu,（还原反应）,电池反应：,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,3,、电子、电流的流向,外电路：,电子由负极（,Zn,片）流向正极（,Cu,片）；,电流由正极（,Cu,片）流向负极（,Zn,片）；,内电路：,阳离子移向正极（,Cu,片）；阴离子移向负极（,Zn,片）。,、盐桥的作用,通过阴、阳离子的定向移动，在内电路形成电流回路而不中断电流。,、意义：,随开随用，并能长时间产生持续、稳定的电流。,小结,练习：,利用反应,Zn+2FeCl,3,=2FeCl,2,+ZnCl,2,，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。,参考答案,(+),(-),G,Zn,Pt,FeCl,3,溶液,负极（,Zn,）：,Zn-2e,-,=Zn,2+,（氧化反应）,正极（,Pt,或,C,）：,2Fe,3+,+2e,-,=2Fe,2+,（还原反应）,(+),(-),ZnCl,2,溶液,FeCl,3,溶液,盐桥,G,Zn,C,负极（,Zn,）：,Zn-2e,-,=Zn,2+,（氧化反应）,正极（,Pt,或,C,）：,2Fe,3+,+2e,-,=2Fe,2+,（还原反应）,练习,判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式,.,(,),(,),(,),2H,+,+2e,-,H,2,负极：,总反应：,正极,：,Zn2e,-,Zn,2+,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,(,),(,),负极,：,正极,：,总反应,：,正极：,负极,：,总反应：,Zn2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,Fe2e,-,Fe,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Fe+Cu,2+,Fe,2+,+Cu,Fe+CuSO,4,Cu+FeSO,4,(,),(,),负极：,正极：,总反应：,Zn2e,-,Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,或,Zn+CuSO,4,ZnSO,4,+Cu,(,),(,),负极：,正极：,总反应：,Fe2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,或,Fe+H,2,SO,4,FeSO,4,+H,2,2.,如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入,CuSO,4,溶液，片刻后可观察到的现象是,3。,试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池,Zn+2AgNO,3,=Zn(NO,3,),2,+2Ag,2Fe,3+,+Fe=3Fe,2+,(,D,),(ZnAgNO,3,C),(FeFe,2,(SO,4,),3,C),A.,铁圈和银圈左右摇摆不定；,B.,保持平衡状态；,C.,铁圈向下倾斜；,D.,银圈向下倾斜；,二、原电池的原理及形成条件,小结,1,、原电池的定义：,化学能转变为电能的装置。,、构成原电池的条件：,（,1,）有两种活动性不同的金属（或金属与非金属）作电极。,（,2,）电极材料均插入电解质溶液中。,（,3,）两极相连形成闭合电路。,两极液连线,3,、原电池的电极：,材料种类：,负极：还原剂发生氧化反应的一极；,正、负极的判断方法：,电流计指针的偏转方向：,电子流出或电流流入的一极为负极，,电子流入或电流流出的一极为正极,实验现象：,电极本身溶解的为负极，电极上有金属或气体析出的为正极,正极：氧化剂发生还原反应的一极；,金属,金属（活泼性不同）；,金属,非金属；金属,金属氧化物等。,1.,关于原电池的叙述中正确的是（,）,构成原电池两极的必须是两种不同金属,内电路阳离子移向的一极为正极，外电路电子流出的一极为负极,原电池工作中总是负极溶解，正极上有物质析出,原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原,2.,判断下图装置，哪些能形成原电池（,）,3.,发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应是（,）,A,、,C(s)+H,2,O(g)=CO(g)+H,2,(g),H,0,B,、,NaOH(aq)+HCl(aq,)=NaCl(aq)+H,2,O(l),H,0,C,、,4Fe(OH),2,(s)+2H,2,O(l)+O,2,(g)=4Fe(OH),3,(s),H,0,D,、,CH,4,(g)+2O,2,(g)=CO,2,(g)+2H,2,O(l),H,0,B,A,E,C,D,随堂检测,4.,某原电池总反应式为：,Cu+2Fe,3+,=Cu,2+,+2Fe,2+,，能实现该反应的原电池是,(,),5.,将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀,H,2,SO,4,和,NaOH,溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。,A,B,C,D,电极材料,Cu,、,Zn,Cu,、,Ag,Cu,、,C,Fe,、,Zn,电解质溶液,FeCl,3,Fe,2,(SO,4,),3,Fe(NO,3,),2,CuSO,4,B,MgAl,稀,H2SO4,原电池：,负极（,Mg,）：,Mg-2e-=Mg,2+,（氧化反应）,正极（,Al,）：,2H,+,+2e-=H,2,（还原反应）,电池反应：,Mg+2H,+,=Mg,2+,+H,2,AlMg,NaOH,原电池：,负极（,Al,）：,2Al-6e,-,+8OH,-,=2AlO,2,-,+4H,2,O,（氧化反应）正极（,Mg,）：,6H,2,O+6e-=3H,2,+6OH-,（还原反应）,电池反应：,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+3H,2,与金属活动性顺序表,讨论一组问题,1.,如果将,Zn,电极换成,Fe,电极，,值将如何变化？,2.,欲使置换能力升高即,升高，电极材料如何变换？降低呢？,3.,如果将,H,2,SO,4,稀释，,值将如何变化？,4.,如果将,H,2,SO,4,溶液换成同浓度的,CuSO,4,溶液，,值将如何变化？,5.,是否,金属越活泼，一定作负极？越不活泼，一定作正极？,谢谢！,