第四章電化學基礎第一節原電池一、原電池原理探究

原電池原理實驗

實驗步驟

實驗現象1、鋅片插入稀硫酸2、銅片插入稀硫酸3、鋅片、銅片上端連接在一起插入稀硫酸4、鋅片、銅片之間連電流表插入稀硫酸鋅片上有氣泡產生無現象銅片上產生氣泡電流計發生偏轉復習回顧1、原電池是______________________的裝置。原電池反應的本質是____________________反應。將化學能轉化為電能氧化還原反應2、如右圖所示，組成的原電池：當電解質溶液為稀H2SO4時：Zn電極是____（填“正”或“負”）極，其電極反應為_______________，該反應是______（填“氧化”或“還原”，下同）反應；Cu電極是______極，其電極反應為_______________,該反應是_________反應。負Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑還原提出問題：上圖是我們在必修2中學習過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進措施？造成的主要原因：鋅片直接與電解質溶液稀硫酸接觸發生反應形成微電池，造成能量的損耗。由兩個半電池構成原電池的進一步探究為了避免發生這種現象，設計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？實驗三（書71頁實驗4-1）實驗探索鹽橋鋅銅原電池.wmv實驗現象：分析：工作原理是什么？改進后的裝置有什么優點？鹽橋內盛放的是什么物質？其作用是什么？怎么制備鹽橋？參考教材72頁第三段

有鹽橋存在時電流計指針發生偏轉，即有電流通過電路。取出鹽橋，電流計指針即回到零點，說明沒有電流通過。請同學們思考：上述原電池裝置，工作原理是什么？指出電池的正負極，并分別寫出其中負極和正極的電極反應式以及該電池的總反應方程式。ZnSO4溶液CuSO4溶液負極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極（銅片）：Cu2++2e-=Cu（還原反應）電池反應（總化學方程式）：Zn+Cu2+=Zn2++Cu電池符號：

Zn︱ZnSO4‖

CuSO4

︱Cu

負極鹽橋正極?鹽橋制法：將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產生裂隙)，將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。【提示】

鹽橋避免了電極直接與電解質溶液反應，減少了能量損耗；故能夠持續、穩定的產生電流故鹽橋的作用是：(1)使整個裝置構成通路，代替兩溶液直接接觸，(2)平衡電荷。ABCEFMN下列哪幾個裝置能形成原電池？OVVVVnZCu4OSCu二、實驗探究形成原電池的條件組成原電池的條件（1）有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬單質或金屬氧化物）作電極。

（2）電極材料均插入電解質溶液中。

（3）兩極相連形成閉合電路。

（4）內部條件：能自發進行氧化還原反應。三、原電池的正負極的判斷方法

微觀判斷（根據電子流動方向）電子流出的極電子流入的極——負極——正極較活潑的電極材料較不活潑的電極材料

質量增加的電極工作后質量減少的電極——負極——正極——正極——負極工作后，有氣泡冒出的電極為正極發生氧化反應的極發生還原反應的極宏觀判斷：①根據電極材料②根據原電池電極發生的反應③根據電極增重還是減重④根據電極有氣泡冒出：——負極——正極動動腦1、請你根據化學反應:

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2判斷右邊原電池的正、負極，并寫出電極反應式。CuCAFeCl3溶液2、請判斷右邊原電池的正、負極？并寫出電極反應式ANaOH溶液MgAl負極：Cu-2e-

=Cu2+正極：2Fe3++2e-=2Fe2+提示：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑稀硫酸溶液1.利用原電池原理設計化學電池；2.改變化學反應速率，如實驗室用粗鋅與硫酸反應制取氫氣；3.進行金屬活動性強弱比較；4.電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。四、原電池的主要應用：1、原電池的設計請根據氧化還原反應:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計成原電池。你有哪些可行方案?練一練一個電池反應的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應的的原電池正確組合是（）CABCD正極ZnCuCuFe負極CuZnZnZn電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl下列制氫氣的反應速率最快的是粗鋅和1mol/L鹽酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D

）2：加快反應速率馬口鐵和白鐵一旦有劃痕后，在潮濕的空氣中，誰被腐蝕的速度快？AlZnFeSn(H)Cu3：比較金屬活動性強弱下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負極；A.甲和乙用導線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應中，甲比乙失去的電子多；D.同價態的陽離子，甲比乙的氧化性強；（C）把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b