原电池

第四章电化学基础第一节原电池原电池化学能转变为电能的装置（1）原电池定义：（2）原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型总反应锌片Zn-2e-=Zn2+氧化反应铜片2H++2e-=H2↑还原反应电子由锌片经外电路流向铜片负极正极Zn+2H+=Zn2++H2↑（负极正极）电子流向：【知识回顾】内电路离子的移动方向？电子会通过电解质溶液吗？有何现象：Zn片逐渐溶解，Cu片上有气泡产生电子沿导线传递，产生电流CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+----------Zn2+H+SO42-静电作用H2H2H2ZnZn－2e－=Zn2+氧化反应负极电极自身失去电子较活泼金属2H++2e－=H2↑还原反应正极溶液中阳离子得到电子不活泼金属或石墨电子阳离子阴离子（3）组成原电池的条件：①活动性有差异的两种金属（或一种是非金属导体）作电极；②两极均插入电解质溶液；③两极相连形成闭合电路。（金属和氧化物；惰性电极等）（或传导离子的介质）④一个自发的氧化还原反应（原电池实质）。讨论：原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是（）A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+现象再分析H2SO4溶液AZnCu思考并讨论1.不使用时，该原电池能否长期保存？2.此原电池能不能获得长时间稳定的电流？3.锌棒上是不是完全无氢气产生？怎么避免这一现象的发生？1.单液单池原电池H2SO4CuZnA单液单池的缺点：1.效率不高（有热量损失）2.电流不稳定（短时间内衰减）3.外电路断开仍在反应。问题在哪儿？Zn与H2SO4接触如何改进？使Zn与H2SO4分开二、原电池的发展CuZnZnSO4溶液H2SO4溶液Zn2+SO42-A1.烧杯中加什么溶液？实验设计不与锌反应的溶液，一般加金属对应的可溶盐溶液。SO42-Zn2+2.安培表指针会偏转吗？为什么？3.怎样构成闭合回路？盐桥：通常用U形管装含琼胶的饱和KCl溶液（使K+和Cl-在盐桥中能移动）现在呢？SO42－Zn2+e－e－SO42－H+K+盐桥工作示意图H2ZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－1、形成闭合电路。2、向正极区提供阳离子，负极区提供阴离子，以保持溶液的电中性。H2H2H2H2SO4溶液ZnSO4溶液思考：原电池的设计利用Zn+Cu2+=Zn2++Cu，设计一个原电池.CuSO4CuZnA优点：1、能量转化率高2、产生持续、稳定的电流3、防止自放电Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+课堂练习：利用此氧化还原反应来设计原电池，写出电极反应式，并画出装置图。CuCCuCl2FeCl32．原电池电极的判断还原反应，化合价降低氧化反应，化合价升高正极负极判断离子流向阴离子流向阳离子流向多为不活泼金属或非金属多为活泼金属判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。CuCFeCl3溶液负极：还原剂失e-Cu-2e-=Cu2+正极：氧化剂得e-2Fe3++2e-=2Fe2+ACu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl21、先写出总反应：2、拆成离子方程式：Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2Fe2＋3、根据化合价升降判断正负极即负极与电解质溶液反应一般较活泼电极自身一般电解质溶液中的离子3．电极方程式的书写MgAlA＋稀硫酸溶液NaOH溶液－稀硫酸：NaOH溶液2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑正极：6H2O+6e-﹦3H2↑+6OH-负极：2Al+8OH--6e-﹦2AlO2-+4H2O负极:Mg-2e-﹦Mg2+正极：2H++2e-﹦H2↑