1、原电池原电池 请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。负极:(锌片)(锌片)Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应正极:(铜片)(铜片)2H+2e-=H2反应方程式:反应方程式:Zn+2H+=Zn2+H2稀稀H2SO4还原反应还原反应 按下图所示按下图所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSOZnSO4 4溶液和置有铜片的溶液和置有铜片的CuSOCuSO4 4溶液分别通过导线与电流计连接,有什么现象溶液分别通过导线与电流计连接,有什么现象?电流计指针不偏转,且电流计指针不偏转,且铜片和铁片上均无明显铜片和铁片上均无明显现象(即现象(即:无电子定向无电子定向移动)移动)探究实验探究实验ZnS
2、O4Zn CuCuSO4A上述装置构成了原电池吗?为什么?上述装置构成了原电池吗?为什么?(1)(1)在探究实验的装置中架上在探究实验的装置中架上盐桥盐桥连通连通,看有什么现象?看有什么现象?电流计指针回到零点,电流计指针回到零点,说明无电流,说明无电流,未构成原电池未构成原电池。电流计指针偏转,电流计指针偏转,有电流通过电路,有电流通过电路,是是原电池原电池装置装置;(2)(2)然后取出盐桥,又将看到什么现象然后取出盐桥,又将看到什么现象?探究实验探究实验盐桥:在盐桥:在U形管中装满用饱和形管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。溶液和琼胶作成的冻胶。ZnSO4Zn CuCuSO4A原电池
3、完整版人教版1原电池完整版人教版1 盐桥的作用:盐桥的作用:ClCl-向锌盐方向移动,向锌盐方向移动,K K+向铜盐方向移动,使向铜盐方向移动,使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直保持电中性,从而使电子盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。极。此装置优点:此装置优点:能稳定长时间放电能稳定长时间放电原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1 按课本按课本P71图图4-1所示所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSO4溶液和置溶液和置有铜片的有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接,溶液分别通过导线与电流计连接,探究实验探究实验2 2 电流计指针偏转电流计指
4、针偏转,指示电指示电子是由锌极流向铜极有电流子是由锌极流向铜极有电流通过电路通过电路,是原电池装置是原电池装置;有盐桥时有盐桥时现象现象:由两个半电池组成,锌由两个半电池组成,锌和锌盐组成锌半电池,铜和和锌盐组成锌半电池,铜和铜盐组成铜半电池;每个半铜盐组成铜半电池;每个半电池中的电极与电解质溶液电池中的电极与电解质溶液互不反应,中间通过盐桥连接形成闭合回路。互不反应,中间通过盐桥连接形成闭合回路。装置特点:装置特点:原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1探究实验探究实验1:1:将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接,并使锌并使锌电极和铜电极电极和铜
5、电极不接触不接触,同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中,观察同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中,观察电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。锌极变细,铜极变粗;锌极变细,铜极变粗;现象现象:实际:随着时间的延续实际:随着时间的延续,铜极上很快就聚集了许铜极上很快就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内阻,使电流不能畅通。这种作用称加了电池的内阻,使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。锌片上也逐渐被铜覆盖为极化作用。锌片上也逐渐被铜覆盖,电流计指针电流计指针偏转角度逐渐变小直至为零。偏转角度逐
6、渐变小直至为零。用什么办法可避免用什么办法可避免Cu2+在锌片上也还原析出铜在锌片上也还原析出铜,以延长电池放电以延长电池放电时间提高供电效率时间提高供电效率?CuSO4思考思考:一、对锌铜原电一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究理论:电流计指针偏转理论:电流计指针偏转,指示电子是指示电子是由锌极流向铜极由锌极流向铜极;原电池完整版人教版1原电池完整版人教版11、确定该原电池的正、负极,并、确定该原电池的正、负极,并写出原电池中的两个电极反应和写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。电池反应方程式。2、盐桥起什么作用?、盐桥起什么作用?ZnSO4Zn CuCuSO4
7、A原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1三、由两个半电池组成原电池的工作原理三、由两个半电池组成原电池的工作原理 (1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以适当方式连接,可以获得电流。以适当方式连接,可以获得电流。在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极,负在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极,负极向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,极向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从外电路得到电子。正极从外电路得到电子。(2)电解质溶液的选择)电解质溶液的选择 两个半反应分别在两个烧杯中进行,则左右两个烧两个半反应分别在两个
8、烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。阴阳离子的定向运动而形成内电路。原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1二、双液原电池的工作原理分析二、双液原电池的工作原理分析电极反应:电极反应:负极(负极(ZnZn):):Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+(氧化反应)(氧化反应)正极(正极(CuCu):):CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu(还原反应)(还原反应)电池总反应:电池总反应:Zn+
9、CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+Cu2 2、判断电子的流动路线?溶液中阴、阳离子移动趋势?、判断电子的流动路线?溶液中阴、阳离子移动趋势?外电路:外电路:电子由负极(电子由负极(ZnZn片)流向正极(片)流向正极(CuCu片);片);内电路:内电路:阳离子移向正极(阳离子移向正极(CuCu片);阴离子移向负极(片);阴离子移向负极(ZnZn片)。片)。1 1、确定该原电池的正、负极,并写出原电、确定该原电池的正、负极,并写出原电池中的两个电极半反应和电池反应方程式。池中的两个电极半反应和电池反应方程式。3 3、盐桥的作用(参考课本、盐桥的作用(参考课本P72P72第三段)第三段
10、)原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e-,沿导线传递,有电流产生,沿导线传递,有电流产生还原反应还原反应Cu2+2e-=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极 阳离子阳离子外电路外电路内电路内电路Cu2+Cu电极反应总式:电极反应总式:化学能化学能电能电能氧化还原反应氧化还原反应原电池反应本质:原电池反应本质:原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1四、原电池的设计四、原电池的设计活泼性不同活泼性不同 的两种金属。的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极金属
11、和非金属。金属和非金属。如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极金属和化合物。金属和化合物。如铅蓄电池,铅板作负极,如铅蓄电池,铅板作负极,PbO2作正极作正极惰性电极。惰性电极。如氢氧燃料电池中,两根电极均可用如氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt(电池的电极必须导电)(电池的电极必须导电)电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应别在两个烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与与电电极材料具有相同的阳离子极材料具有相同的阳离子。原电池完整版
12、人教版1原电池完整版人教版11、依探究实验的原理,按以、依探究实验的原理,按以下反应设计一个能持下反应设计一个能持续产生电流的原电池装置,画出装置图。续产生电流的原电池装置,画出装置图。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag课堂练习课堂练习AgNO3Ag CuCu(NO3)2A说明:盐桥为含有琼胶说明:盐桥为含有琼胶的的KNO3饱和溶液饱和溶液原电池完整版人教版1原电池完整版人教版12、根据上述原理,为获得较长时间的稳定电流,如、根据上述原理,为获得较长时间的稳定电流,如何将何将“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池(如左下图)组成的原电池(如左下图)进行简单改装?进行简单改装?课堂
13、练习课堂练习A稀稀H2SO4锌片锌片 铜片铜片ZnSO4Zn CuH2SO4A原电池完整版人教版1原电池完整版人教版13.判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,说明理判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,说明理由;若是,指出正负极名称并写出电极反应式。由;若是,指出正负极名称并写出电极反应式。CuCl2FeCl3ACuC原电池完整版人教版1原电池完整版人教版14.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是_;电解质溶液Y是_;(2)银电极为电池的_极,发生的电极反应为_;X电极上发生的电极反应为_;(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。铜铜AgNO3正正2Ag+2e-=2AgCu-2e-=Cu2+AgCu原电池完整版人教版1原电池完整版人教版15.试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个能持试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个能持续产生电流的原电池。续产生电流的原电池。Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag 2Fe3+Fe=3Fe2+(3)Cu+2 Fe3+=Cu2+2Fe2+原电池完整版人教版1原电池完整版人教版1