1、原电池原理原电池原理回顾旧知回顾旧知1 1、原电池、原电池 的装置。的装置。原电池反应的本质是发生原电池反应的本质是发生_ _ _反应。反应。2 2、原电池的构成条件：、原电池的构成条件：3 3、原电池正、负极规律、原电池正、负极规律 负极负极电子电子 的极。通常是活泼性的极。通常是活泼性 的的金属，发生金属，发生 反应反应正极正极电子电子 的极。通常是活泼性的极。通常是活泼性 的金属的金属或非金属导体，发生或非金属导体，发生 反应反应流出流出较强较强氧化氧化流入流入较弱较弱还原还原有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体）有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体）电解质溶液电解质
2、溶液构成闭合回路构成闭合回路能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应将化学能转变为电能将化学能转变为电能氧化还原氧化还原【学生实验一】【学生实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？有何现象？CuZn 稀硫酸稀硫酸锌片上锌片上有有气泡气泡产生产生原理原理:Zn+2H+=Zn2+H22e-【实验二【实验二】锌片和铜片用】锌片和铜片用导线导线连接后插入稀硫酸中连接后插入稀硫酸中实验现象实验现象：铜片上有气泡产生铜片上有气泡产生CuZn 稀硫酸稀硫酸问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.铜片上产生什么气体铜片上产生什么气体?有人说有人说H2是由铜和稀硫酸是由铜和
3、稀硫酸在在这种特定的条件下反应产生这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗？出来的。这种想法正确吗？2.铜片上的电子从何来铜片上的电子从何来?CuZn 稀硫酸稀硫酸-Zn2+H+H+电流计电流计AZn2e=Zn2+2H+2e=H2 3.如何检验电子的流动如何检验电子的流动?问题探究问题探究根据能量守恒原理，这种产生出来的电根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？能是从什么能量转变来的呢？化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池原电池电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流CuZn 稀硫酸稀硫酸-Zn2+H+H+灯泡灯泡1、原电池的正负极判断、原电
4、池的正负极判断负极：负极：电子流出电子流出的一极的一极正极：正极：电子流入电子流入的一极的一极2、电极反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极：Zn2e=Zn2+正极：正极：原原电电池池氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn+2H+=Zn2+H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(化学方程式化学方程式)铜片的作用是什么？铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗可以用石墨代替吗?【问题一【问题一】CuZn 稀硫酸稀硫酸【问题二【问题二】CuZn-整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合
5、回路的?负极负极正极正极【问题三【问题三】CuZn-溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+-Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用【问题四【问题四】CuZn-有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？-Zn2+H+负极负极正极正极H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2【问题五【问题五】CuZn-为什么为什么H+在铜片上得到电子？在铜片上得到电子？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn
6、2+-Zn2+H+负极负极正极正极静电静电斥力斥力静电静电引力引力CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流阳离子阳离子失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-原电池工作原理小结原电池工作原理小结较活泼金属较活泼金属不活泼金属或石墨不活泼金属或石墨较活泼的金属发生较活泼的金属发生氧化反应氧化反应,电子从较电子从较活泼的金属活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较通过外电路流向较不活泼的金属不活泼的金属(正极正极)。【实验探究】：
7、将铝片、石墨插入稀硫【实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原电池？酸溶液中，是否可以形成原电池？石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。练习练习1MgFe 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。练习练习2CuZn
8、硫酸铜硫酸铜【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜溶液中，是否可以形成原电池？溶液中，是否可以形成原电池？CuZn硫酸铜硫酸铜（1）说明两个电极质量的变化情况；）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。练习练习3(1)有有活泼性不同活泼性不同的两个电极的两个电极(2)两电极都接触两电极都接触电解质溶液电解质溶液（3）两电极与电解质溶液构成）两电极与电解质溶液构成闭合回路闭合回路(4)在电极表面上能发生在电极表面上能发生自发
9、进行自发进行的氧化还的氧化还原反应。原反应。二、组成原电池的条件：二、组成原电池的条件：一、原电池一、原电池将将化学能化学能转化为转化为电能电能的装置的装置课堂小结课堂小结产生电流产生电流 沿导线转移沿导线转移SO42-H+eeZnCu稀硫酸稀硫酸三、原电池的工作原理三、原电池的工作原理负负极极正正极极 产生电流产生电流电子流向：电子流向：负极流出负极流出经过外电路经过外电路流入正极流入正极电流流向：电流流向：正极流出正极流出，经过外电路，经过外电路流入负极流入负极阴离子移向负极，阳离子移向正极阴离子移向负极，阳离子移向正极电解质中离电解质中离子移动方向：子移动方向：1.在如下图所示的在如下图
10、所示的8 8个装置中，属于原电池的有个装置中，属于原电池的有 .e课堂练习课堂练习:（1）将反应将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原设计成原电池。电池。（2）判断正负极并写出电极反应。）判断正负极并写出电极反应。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液负极（铁）：负极（铁）：Fe2e=Fe2+正极（石墨）：正极（石墨）：2Fe3+2e=3Fe2+CuSO4溶液溶液Fe CuNaOH溶液溶液AlMg浓硝酸浓硝酸Fe Cu 负极负极正极正极负极负极正极正极负极负极正极正极负极负极正极正极稀硫酸稀硫酸AlMg1.判断下列原电池的正负极判断下列原电池的正负极练一练练一练稀硫酸稀硫酸AlMgCuSO4
11、溶液溶液Fe Cu2.写出下面两个原电池的电极反应式写出下面两个原电池的电极反应式负极：负极：MgMg2e2e-MgMg2+2+正极：正极：2H2H+2e+2e-H H2 2Mg+2H+=Mg2+H2 总反应式：总反应式：负极：负极：FeFe2e2e-FeFe2+2+正极：正极：CuCu2+2+2e+2e-CuCuFe+Cu2+=Fe2+Cu总反应式：总反应式：练一练练一练NaOH溶液溶液AlMg浓硝酸浓硝酸Fe Cu以下两个原电池的电极反应以下两个原电池的电极反应课后思考课后思考当堂检测当堂检测1.锌铜原电池产生电流时，阳离子（锌铜原电池产生电流时，阳离子（）A、移向、移向Zn 极，阴离子移
12、向极，阴离子移向Cu 极极 B、移向、移向Cu 极，阴离子移向极，阴离子移向Zn 极极 C、和阴离子都移向、和阴离子都移向Zn极极 D、和阴离子都移向、和阴离子都移向Cu 极极 B2.、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉、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向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到溶液，片刻后可观察到的现象是的现象是()A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D.银圈向下倾斜，
13、铁圈向上倾斜银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜3、利用原电池的反应原理：、利用原电池的反应原理：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2设计一个能持续设计一个能持续产生电流的原电池装置。产生电流的原电池装置。D3.把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上极上产生大量气泡，产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为则四种金属的活动性顺序由强到弱
14、的为()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c aB干电池干电池纽扣电池纽扣电池锂电池锂电池四四.常见的化学电源常见的化学电源一次电池一次电池二次电池二次电池高能电池高能电池燃料电池燃料电池锌锰干电池锌锰干电池四四.常见的化学电源常见的化学电源.干电池干电池(一次电池一次电池)电极电极:Zn为负极为负极,碳棒为正极碳棒为正极电解液：电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊和淀粉糊另有黑色的另有黑色的MnO2粉末，吸收正极粉末，吸收正极产生的产生的H2，防止产生极化现象。，防止产生极化现象。负极负极(Zn):Zn-2e-Zn2+正极正极(C):2NH4+2e-2NH3+
15、H2 H2+2MnO2 Mn2O3+H2O 去氢去氢 4NH3+Zn2+Zn(NH3)42+去氨去氨电极方程式：电极方程式：四四.常见的化学电源常见的化学电源铅蓄电池铅蓄电池电极：电极：Pb为负极；为负极；PbO2为正极为正极.电解液电解液:30%的的H2SO4溶液溶液电极反应式电极反应式:负极负极(Pb)：Pb+SO42-2e-PbSO4正极正极(PbO2)：PbO2+4H+SO42-+2e PbSO4+2H2O总电池反应总电池反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O拓展创新拓展创新.铅蓄电池铅蓄电池(二次电池二次电池)(1.251.28g/cm-3)课堂练习课堂练习:2.铅
16、蓄电池铅蓄电池(原电池原电池)的电极分别是的电极分别是PbO2和和Pb,电解质溶液为稀硫酸溶液电解质溶液为稀硫酸溶液,工作时原电池的总工作时原电池的总反应是反应是:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.根据上述反应根据上述反应,判断判断:1)原电池的负极是原电池的负极是(填电极材料填电极材料)_2)工作时蓄电池负极反应式为工作时蓄电池负极反应式为_3)工作时蓄电池里电解质溶液的工作时蓄电池里电解质溶液的PH变变化化:_电极电极:Zn为负极，为负极，Ag2O为正极为正极电解液电解液:KOH溶液溶液电极反应式电极反应式:负极负极:Zn+2OH-2e-Zn(OH)2正极正极:Ag2O
17、+H2O+2e-2Ag +2OH-总反应式总反应式:Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2拓展创新拓展创新银锌电池银锌电池.高能电池高能电池(银锌电池、锂电池银锌电池、锂电池)电极电极:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极电解质溶液电解质溶液:KOH溶液溶液负极负极:2H2-4e-+4OH-4H2O正极正极:O2+2H2O+4e-4OH-总反应总反应：2H2+O22H2O拓展创新拓展创新若为酸性介质，试写出电极反应式？若为酸性介质，试写出电极反应式？思考思考:负极：负极：2H2-4e-4H+正极正极:O2+4H+4e-2H2O.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲
18、烷电池/煤气电池煤气电池/海水海水-空气电池空气电池).新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/铝铝-海水海水-空气电池空气电池)1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。负极：负极：4A1-12e-4A13+正极：正极：3O2+6H2O+12e-12OH-电池总反应式为：电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 这种海水电池比这种海水电池比“干电池干电池”的能量高的能量高2050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料电
19、池氧燃料电池 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两溶液中作电极，又在两极极上分别通甲烷和氧气上分别通甲烷和氧气:负极：负极：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O 正极：正极：2O2 +4H2O +8e-8OH-电池总反应式为：电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/海水海水-空气电池空气电池)小结小结:燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池 除能量转化率除能量转化率 高外还可持续使用，不污染环境。高外还可持续
20、使用，不污染环境。一般的可燃物均可与一般的可燃物均可与O2组成燃料电池组成燃料电池，如，如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电 解液，二者电极上应式是有区别的解液，二者电极上应式是有区别的。如如甲烷甲烷-氧燃料电池氧燃料电池在在酸性介质中的电极反应酸性介质中的电极反应为：为：负极：负极：CH4+2H2O-8e-CO2+8H+正极：正极：2O2+8H+8e-4H2O 总反应式为：总反应式为：CH4+2O2 CO2+2H2O五五.原电池的应用原电池的应用(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。制作干电
21、池、蓄电池、高能电池等。例例1.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便以便完成下列反应完成下列反应:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.画出原电池的示意图并画出原电池的示意图并写出电极反应式写出电极反应式.石墨石墨CuFeCl3溶液溶液负极（铜）：负极（铜）：Cu2e=Cu2+正极（石墨）：正极（石墨）：2Fe3+2e=3Fe2+五五.原电池的应用原电池的应用(2)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例2.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原
22、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，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，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；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）(3)比较反应速率比较反应速率例例3.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是C.粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；D.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液
23、。溶液。（D）(4)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例4.下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)(5)判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例6.在在Cu-Zn原电池中，原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为溶液的浓度为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升气体，则流过导线的电子为_ mol,溶液的溶液的pH值为值为_？（溶液体积变化忽略不计）？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：解得：y 0.015(mol)x 0.
24、015(mol)3.75 10 4(mol/L)pH-lg3.75 1044-lg3.75 答：答：0.015根据电极反应：根据电极反应：正极：正极：负极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2得：得：2 2 22.4x y 0.168解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+2eH24-lg3.750.015原电池小结原电池小结定义定义形成条件形成条件正负极正负极名称名称和电子和电子流向流向判断判断工作原理（氧还反应，工作原理（氧还反应，熟写电极反应式熟写电极反应式）分析各种电池。分析各种电池。比较金属活动性比较金属活动性强弱强弱比较反应比较反应速率速率比较金属比较金属腐蚀的快慢腐蚀的快慢判断溶液判断溶液pH变化变化原电池原电池（从（从活泼性比较活泼性比较、电子得失电子得失、氧还反应氧还反应等多角度判断）等多角度判断）题型题型（三点三点记住）记住）课后请复习哦！课后请复习哦！谢谢合作！谢谢合作！
