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1、选修4 第四章 电化学基础,第一节 原电池,曹晓妹,1.活泼性不同的两电极2.两电极都接触电解质溶液3.两极和电解质溶液形成闭合回路4.自发的氧化还原反应,原电池的构成条件:,实验探究：原电池的形成条件,仪器： 两个锌电极 ，一个铜电极 电流表 导线试剂：硫酸铜 硫酸锌 乙醇,请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池,思考与交流,氧化反应,还原反应,(),(),e-,A,Cu,原电池的工作原理,锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。,1.此原电池
2、不能获得稳定电流的根本原因是什么？2.怎么避免这一“隐患”的发生？,原因分析,实验探究一,1 . 锌与硫酸铜直接接触反应，生成铜，铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表读数减小，当锌的表面完全覆盖一层铜时，就形成不了原电池，电流为零。,2 将锌与硫酸铜溶液分开,交流研讨：,1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？,半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。,实验探究二,请通过实验器材设置带盐桥的锌铜硫酸铜原电池,锌半电池,铜半电池,电极反
3、应：负极：正极：总反应：,Cu2+2e- =Cu,Zn2e- =Zn2+,Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu,锌铜原电池（盐桥）,问题解决,SO42,Zn2+,ee,SO42,Cu2+,K+,盐桥工作示意图,Cu,Zn,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,Cl,K+,K+,Cl,K+,K+,K+,Cl,Cl,K+,Cl,Cl,Cl,1、勾通内电路，避免电极材料与电解质溶液的直接接触,2.平衡电 荷，使溶液呈电中性,请思考如何检验Cl-的移动？,讨论归纳得出结论,两种原电池有何相同点和不同点？,相同点：都利用了氧化还原反应原理，都有导电性不同的两个电极;都能产生电流
4、；外电路均是电子的定向移动， 内电路 均是离子的定向移动。不同点：1两个半反应在同一区域进行, 电流不稳定.2两个半反应在不同区域进行, 中间用盐桥连接, 电流持续、稳定.,优点：,1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命,2. 能够产生持续稳定的电流，提高了原电池的使用效率,使用了盐桥的原电池有什么优点？,知识递进,优点：,1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命。,2. 能够产生持续稳定的电流，提高了原电池的使用效率,使用了盐桥的原电池有什么优点？,是否所有的原电池中都要使用盐桥装置，避免电解质溶液与电极材料的接触？有没有一种电池
5、，电极材料不与电解质溶液反应呢？,请思考？,燃料电池介绍,燃料电池是使氧化剂和还原剂反应直接产生电流的一种原电池，它与其它电池不同，它不是把氧化剂和还原剂全部贮存在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时把电极反应产物不断排出电池。燃料电池的正极和负极都用多孔碳或多孔铂等制成，从负极连续通入可燃性气体，从正极连续通入氧气或空气，电解液可以用酸、碱、或中性溶液把两个电极隔开。燃料电池的最终产物和燃烧时的产物相同。,如根据以下两个反应设计的原电池如下表所示：,1 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：,（
6、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。,Cu,AgNO3,正,X,Ag,Cu 2e- = Cu2+,2Ag+ + 2e- = 2 Ag,练习反馈,有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是 ()。每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e负极上CH4失去电子，电极反应式：负极上是O2获得电子，电极反应式为：O22H2O4e=4OH电池放电后，溶液pH不断升高A B C D,【练习2】,A
7、,一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2COO2=2CO2。则下列说法中正确的是()。A通CO的一极是电池的正极B负极发生的电极反应是：O22CO24e=2CO32-C负极发生的电极反应是：CO2CO32- 2e-=2CO2D正极发生氧化反应,【练习3】,C,4:控制适合的条件，KI溶液过量，将反应2Fe32I 2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断正确的是 (),A反应开始时，甲中石墨电极上Fe3发生氧化反应B反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I22e= 2IC电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现血红色D电流计读数为零时，反应处在停止状态,C,谢谢大家！,
