46原电池的工作原理

电化学：指研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。过程及装置分按电化学反应2.借助电流而发生反应及装置(如:电解池)｛1.产生电流的化学反应及装置(如:原电池等)知识回顾：探究一：预测Ｐ１２[实验1]的现象和结论现象:锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.结论:Zn+Cu2+＝Zn2++Cu化学能热能探究二：预测Ｐ１２[实验2]的现象和结论现象:锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论:化学能电能Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu一、原电池定义：把化学能转变为电能的装置。1.构成条件：原电池的工作原理(1)有两个活性不同的电极(2)有电解质溶液(3)能形成闭合回路有自发的氧化还原反应发生原电池“负极出电子，电子回正极”必发生失电子的氧化反应必发生得电子的还原反应原电池工作原理示意图简单原电池的正负极和电子流向如何判断？负极（–）：电子电流是不活泼金属或非金属，正极（+）：是活泼金属，本身失去电子，发生氧化反应。进电子，本身不反应，得电子发生还原反应。是溶液中的阳离子要用到金属活动性顺序表：注意：K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…活泼性，还原性依次减弱。【思考】氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e-，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子总反应：负极正极2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂做成的冻胶。这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池（PrimaryCell）盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。这样可以大大提高电池效率。知识拓展：原电池是由两个半电池组成的；半电池包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。半电池中的反应就是半反应即电极反应。所以半电池又叫电极。正极（铜电极）：Cu2++2e-=Cu负极（锌电极）：Zn-2e-=Zn2+电池反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+（总反应）原电池正负极的判断方法及电极反应、电池反应的书写练习⒈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，并写出电极反应式和总反应式。①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(∨)(∨)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4⑦⑥(×)(∨)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+Cu2++2e-＝CuZn+Cu2+＝Zn2++Cu或Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu⑧⑨(×)(∨)负极：正极：总反应：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑2、依探究实验2的原理，按：Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag的反应设计一个能持续产生电流的原电池装置,画出装置图。CnSO4AgNO3ACnAg3.为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？ZnSO4H2SO4AZnCuCuZnH2SO4A【小结】2.两个电极相连插入电解质溶液中并形成闭合电路；1.有两个活性不同的电极；二.构成原电池的基本条件：一.原电池：3.有可自发发生的氧化还原反应。三.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(如:活泼金属)作负极,向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作正极,并在正极上得到电子;2.原电池在放电时,负极上的电子经过导线流向正极，而氧化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥及池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定电流的闭合回路。把化学能直接转化为电能的装置。②正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。③原电池反应跟直接反应差别：反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。①原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（还原）、负（氧化）两极进行，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流。明确以下几点④利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。形形色色的电池ACuZn稀H2SO4KOH溶液CH4O2H2Oa极b极【练习】1、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A、XYZB、XZYC、YXZD、YZXC2、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CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（）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；D