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1、第一节 原电池,选修4第四章 电化学基础,1,1780年，意大利生物学家伽伐尼(Galvani, L.) 在做青蛙的解剖实验时发现青蛙有抽搐现象。,原电池的雏形,2,病 例 分 析,3,病 例 分 析,4,病 例 分 析,5,你能为她开一个药方吗？,6,形成原电池的条件,u,7,一、形成原电池的条件,1、有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极,负极：正极：,能和电解质溶液反应的金属作负极相对不活泼的金属、石墨等,8,结论：,2、电极材料均浸入电解质溶液中,9,结论：,3、两极相连形成闭合电路,10,4、一个自发进行的氧化还原反应,u,11,组成原电池的条件:,1、有两种活泼性不同的
2、金属（或一种是 非金属导体）作电极2、电极材料均浸入电解质溶液中3、两极相连形成闭合电路4、一个自发进行的氧化还原反应,12,由于金与铁（钢的主要成分）是活泼性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中的一颗假牙。,解决方案,13,下列哪几个装置能形成原电池？,A,B,C,D,E,想一想、练一练,14,二、原电池装置及工作原理,将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池,（电源）,1. 原电池正负极的判断（及工作原理）,正极 负极,电流流向,电子流向,负极：,电子流出的一极发生氧化反应,正极：,电子流进的一极发生还原反应,外电路：,内电
3、路：(溶液内部),阴离子负极,阳离子正极,15,2.电极反应：,负极,正极,Zn-2e-=Zn2+,2H+2e-=H2,氧化反应,还原反应,Zn+2H+=Zn2+H2（两个电极反应之和）,注意：正负极电极反应成对写出时，一定要满足得失电子数相等,16,3.对原电池工作原理的理解,问题一,铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗?可以用铁片代替吗？镁条呢？,整个装置是如何形成有电流的闭合回路的?,问题二,Cu,Zn,溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？,Zn2+,负极,正极,静电作用,17,Cu,Zn,为什么H+在铜片上得到电子？形成原电池后生成氢气的速率是否会改变？,Zn2+,负极,正极,静电斥力,
4、静电引力,问题三,18,三、原电池原理的应用,1. 制作化学电源；2. 加快反应速率； 例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。3. 判断金属活动性的强弱；4. 揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。,19,Zn Cu,Fe C(石墨),Zn Cu,Zn Zn,Fe Cu,Si C(石墨),稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D,Zn Cu,稀H2SO4 酒精 稀H2SO4 E F G,习题一：,原电池的判断,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.,20,21,石
5、墨,Al,稀硫酸,（1）说明反应的现象；（2）判断正负极；（3）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。,22,Mg,Fe,稀硫酸,（1）说明反应的现象；（2）判断正负极；（3）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。,23,（1）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；（3）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。,24,探究实验一,请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个单液原电池，并进行实验。,25,电流表指针发生偏转，但不稳定。,两个电极上都有红色物质生成,26,思考：如何才能得到持续稳定的电流？,
6、分析： 由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，锌片失去的电子一部分经导线传递到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的Cu2+,铜在锌片表面析出，锌片表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。,27,在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。,思考,28,探究实验二 将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，然后分别浸入盛有硫酸锌和硫酸铜溶液的烧杯中，中间用一盐桥连接，观察现象。,请写出电极反应：,负极： Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应）正极： Cu
7、2+ + 2e- = Cu （还原反应）,总电池反应方程式为：,Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,29,锌铜原电池装置示意图,双液原电池,（1）电流表发生偏转；,（2）锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出；,（3）取出盐桥，指针回 零点。,电极反应式(-)(+),30,（）盐桥的作用是什么？,双液原电池的工作原理,（）盐桥-装有饱和的KCl（或KNO3）溶液和琼脂制成的胶冻,K+移向正极溶液中，Cl-移向负极溶液中，形成闭合内路，平衡电荷。,（3）双液原电池的优点：能产生持续、稳定的电流。,31,单液电池、双液电池异同,相同点：都有导电性不同的两个电极;都能产生电 流；外电路均是电子的
8、定向 移动， 内电路均是离子的定向移动。不同点：1中电流持续、稳定,两个电极反应在不同 区域进行, 中间用盐桥连接. 2中电流不稳定,两个电极反应在同一区域进行.,32,请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2+2Ag,设计成一个双液电池和单液电池装置,Cu,CuSO4,Ag,AgNO3,练习：,33,练习：,利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。,(+),(-),负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）,(+),(-),34,练习二：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,（Fe + CuSO4 = Cu + 2 FeSO4）,35,36,练习三：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,（Cu + 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2）,37,离子方程式Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+,38,课堂小结,一、构成原电池的条件二、探究“单液电池”，寻找改进方法 “双液电池”三、电极反应式的书写四、盐桥的作用五、原电池反应的本质,39,40,
