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第四章 电化学基础,第一节 原电池,教学目标： 1.了解原电池的工作原理和构成条件 2.初步学会自主设计原电池 3.能判断正负极 4.能够写出电池反应和电极反应方程式,1,（1）单液原电池 能自发进行氧化还原反应 有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。 有电解质溶液 形成闭合回路,2.原电池的构成条件,两极一液成回路，氧化还原是中心。,1.定义：利用 反应，把 转变为 的装置。,化学能,电能,氧化还原,一、原电池的构造,2,讨论：,1.下列哪几个装置能形成原电池？,A,B,D,F,M,C,N,O,V,X,V,V,V,X,X,X,V,3,（2）双液液原电池 自发的氧化还原反应 要有导电性不同的两个电极 两个半反应在不同的区域进行 用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起,盐桥的作用：,1、勾通内电路,2.平衡电荷，使溶液呈电中性,4,氧化反应,Zn-2e=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液 盐桥,失e-，沿导线传递，有电流产生,还原反应,Cu2+2e- =Cu,阴离子,阳离子,负极,正极,3.原电池工作原理：,外电路,内电路,5,4.原电池正负极判断,（1）由组成原电池的电极材料判断 一般 负极 的金属 正极 的金属或 导体，以及某些金属氧化物,练习：Mg-Al-H2SO4中， 是正极， 是负极。,Mg,Al,活泼性强,活泼性弱,非金属,6,（2）.根据电子（电流）流动的方向判断 电子由 流出，流入 ； 电流由 流出，流入 。,负极,正极,正极,负极,（3）根据电极反应类型判断 负极 电子，发生 反应 正极 电子，发生 反应,失,得,氧化,还原,（4）根据电解质溶液离子移动的方向判断 阴离子向 极移动（负极带正电荷） 阳离子向 极移动（正极带负电荷）,负,正,（5）.根据电极现象来判断 负极 ； 正极 ；,溶解,增重、气泡,（6）燃料电池中 燃料在 反应 氧化剂在 反应,负极,正极,7,讨论：,正极： 负极：,2.判断下列原电池的正负极？,Al Mg,Mg Al,Al Cu,(金属活泼性),(Mg不与NaOH反应),(Al发生钝化),8,5.电极反应式的书写方法 (1)一般电极反应式的书写,(2)复杂反应式的书写,9,练习：,3.写出电极反应式和总反应式,正极 ： 负极 ：,(Al) (Mg),Mg 2e - = Mg2+ （氧化反应）,2H+ + 2e - = H2 （还原反应）,总反应： Mg+2H+=Mg2+H2,正极 ： 负极 ：,(Ag) (Fe),Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）,总反应： Fe+Cu2+=Fe2+Cu,Fe 2e - = Fe2+ （氧化反应）,10,1.某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+，能实现该反应的原电池是( ) 2.将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。,B,11,、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液,6、原电池的设计 例1、利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计一个原电池.,Cu,Fe,CuSO4,FeSO4,化合价升高 失2e-,化合价降低 得2e-,12,1.利用原电池原理设计新型化学电池；,2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；,3.进行金属活动性强弱比较；,4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护，如在铁器表面镀锌；,二、原电池的主要应用：,5.解释某些化学现象。,13,(1)比较金属活动性强弱。,例1：,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强 的是,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,（ C ）,原电池原理应用：,当两种金属构成原电池时，一般活泼的金属作负极而被腐蚀，所以先被腐蚀的金属活泼性较强。,14,(2)比较反应速率,例2 ：,下列制氢气的反应速率最快的是,C.粗锌和 1mol/L 盐酸；,A.纯锌和1mol/L 硫酸；,B.纯锌和18 mol/L 硫酸；,D.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,（ D ）,当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制H2时, 纯Zn反应不如粗Zn跟酸作用的速率快。,15,(3)比较金属腐蚀的快慢,在某些特殊的场所, 金属的电化腐蚀是不可避免的, 如轮船在海中航行时, 为了保护轮船不被腐蚀，可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属如Zn。这样构成的原电池Zn为负极而Fe为正极，从而防止铁的腐蚀。,16,例3：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间 后腐蚀速率由慢到快的顺序是_。,（4）（2）（1）（3）,17,(4)判断溶液pH值变化,例4：,在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L，若工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，则流过导线的电子为_mol，溶液的pH值变_。（溶液体积变化忽略不计）,0.2,解得：,y 0.015 (mol),x 0.015 (mol),3.75 10 4(mol/L ),pH -lg3.75 104,4 -lg3.75,答：,0.015,解：根据电极反应：,负极：Zn2e-Zn2+,正极：2H+2e- H2,得：,2 2 22.4,x y 0.168,0.20.1252,c(H+)余,2H+ 2eH2,大,0.015,18,(5)原电池原理的综合应用,例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。 “热敷袋”是利用 放出热量。 2)炭粉的主要作用是_ _。 3)加入氯化钠的主要作用是_。 4)木屑的作用是 。,铁被氧化,与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，,氯化钠溶于水形成电解质溶液,使用“热敷袋”时受热均匀,加速铁屑的氧化,19,Thanks 谢谢您的观看！,20,
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