1、选修选修4 第四章第四章 电化学基础电化学基础 第一节第一节 原电池原电池 一、原电池：一、原电池：是将化学能转化为电能的装置是将化学能转化为电能的装置练习练习判断下列装置是否能形成原电池？判断下列装置是否能形成原电池？ABCDEFCDEv1.能自发进行氧化还原反应能自发进行氧化还原反应v2.两个活泼性不同的导体作电极两个活泼性不同的导体作电极v3.有电解质溶液有电解质溶液v4.形成闭合回路形成闭合回路原电池的构成条件原电池的构成条件:请根据反应：请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原设计一个原电池电池,思考为什么有电流产生？思考为什么有电流产生？并在装置图中注明电子的并在装
2、置图中注明电子的流动方向和离子的移动方向。流动方向和离子的移动方向。正极负极装置图电解质溶液电极材料电极反应思考与交流思考与交流刚刚开始开始时时实验现象实验现象锌片锌片Zn-2e-=Zn2+铜铜Cu2+2e-=Cu电流表电流表锌片腐蚀，不断溶解锌片腐蚀，不断溶解铜片上有红色物质析出铜片上有红色物质析出电流表指针发生偏转电流表指针发生偏转一段时间实验现象一段时间实验现象锌片被红色物质覆盖锌片被红色物质覆盖电流表读数不断减小电流表读数不断减小实验探究一实验探究一Zn也会和也会和CuSO4 直接反应直接反应2.不使用时，该原电池能否长期保存不使用时，该原电池能否长期保存CuSO4 溶液溶液AZn1.
3、1.为什么电流表读数不断减小？为什么电流表读数不断减小？因为铜在锌表面析出后，与因为铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能发生原电池反应，所以最后无电流产生。发生原电池反应，所以最后无电流产生。实验探究一实验探究一现象再分析现象再分析1.此原电池不能获得稳此原电池不能获得稳定电流的根本原因是定电流的根本原因是什么？什么？2.根据提供的实验仪器根据
4、提供的实验仪器和试剂和试剂(ZnSO4、CuSO4、盐桥、导线、盐桥、导线)，对这个实验进行改进，对这个实验进行改进，以获得稳定电流。以获得稳定电流。原因分析原因分析实验探究一实验探究一盐桥盐桥中通常装有含中通常装有含KCl饱和饱和溶液溶液的的琼脂琼脂 K+和和Cl-在盐桥中能移动在盐桥中能移动 信息提示信息提示交流研讨：交流研讨：1、在盐桥插入之前，、在盐桥插入之前，电流表电流表指针是否发生偏转？指针是否发生偏转？2、在盐桥插入之后，、在盐桥插入之后，电流表电流表指针是否发生偏转？指针是否发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？、左右烧杯中各发生了什么反应？4、该装置与、该装置与原来原来锌
5、铜原电池相比，有什么不同的地锌铜原电池相比，有什么不同的地方？方？半电池：包括电极材半电池：包括电极材料和电解质溶液，两料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。实验探究二实验探究二SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+盐桥盐桥工作示意图工作示意图CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl1、勾通内电路、勾通内电路2.平衡电荷，使平衡电荷，使溶液呈电中性溶液呈电中性锌半电池锌半电池铜半电池铜半电池电极反应：电极反应：负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Cu2+2e-=CuZn2e-=Zn2+
6、Zn+Cu2+=Zn2+Cu锌铜原电池（盐桥）锌铜原电池（盐桥）盐桥盐桥二二.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：还原性强的材料作负极，失电子被氧化还原性强的材料作负极，失电子被氧化电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原电子由负极经导线流向正极电子由负极经导线流向正极两极之间通过盐桥构成闭合回路。两极之间通过盐桥构成闭合回路。知识小结知识小结一一.盐桥的作用盐桥的作用：1.勾通内电路勾通内电路2.平衡电荷，使溶液呈电中性平衡电荷，使溶液呈电中性半电池中：半电池中：另半电池：另半电池：外电路中：外
7、电路中：内电路中：内电路中：练习练习1.如图所示的原电池，下列叙述正确的是如图所示的原电池，下列叙述正确的是(盐桥中装有含盐桥中装有含琼脂的琼脂的KCl饱和溶液饱和溶液)()A反应中，盐桥中的反应中，盐桥中的K会移向会移向CuSO4溶液溶液B取出盐桥后，电流计依然发生偏转取出盐桥后，电流计依然发生偏转C铜片上有气泡逸出铜片上有气泡逸出D反应前后铜片质量不改变反应前后铜片质量不改变A（2013广东高考广东高考33节选）节选）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，化学能，
8、而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。探究其能量转化效率。限选材料：限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。；铜片，铁片，锌片和导线。完成原电池的甲装置示意图（见图完成原电池的甲装置示意图（见图15），并作相应标注。要求：），并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一，以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极组装原电池乙，工作一段时间后，
9、可观察到负极 。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是其原因是 。电极逐渐溶解电极逐渐溶解甲甲可以避免活泼金属如可以避免活泼金属如Zn和和CuSO4的接触，从而提供稳定电流的接触，从而提供稳定电流3.3.依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag 2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu(aq)+Cu(s)=Cu2+2+(aq)+2Ag(s)(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，请回答下列问题：设计的原电池如图所示，请回答下列问题：（1 1）电极）电极X X的材料是的材料是 ；电解质溶液电解质溶液Y Y是是 ；（2 2）银电极为电池的）银电极为电池的 极，极，发生的电极反应为发生的电极反应为 X X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为 ；（3 3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从 电极电极 流向流向 电极。电极。CuCuAgNOAgNO3 3正正X XAgAgCu 2e-=Cu2+2Ag+2e-=2 Ag
