第四章電化學基礎第一節原電池第一課時ZnCu

含碳水化合物等電解質溶液請大家思考這個裝置利用了什么原理，能否提供持續穩定的電流呢？實驗探究請根據反應：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設計一個原電池實驗探究1CuSO4

溶液電流表指針發生偏轉嗎？指針穩定嗎？兩個電極上都有什么現象？實驗探究2該裝置是否構成原電池？電流表指針發生偏轉嗎？銅電極上有什么現象？

電流表指針發生偏轉，但不穩定。兩個電極上都有紅色物質生成

銅片表面明顯有銅析出，鋅片逐漸溶解，電流表指示無電流通過。CuSO4

溶液思考：如何才能得到持續穩定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構成了原電池，進一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。當鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構成原電池，也就沒有電流產生。上述裝置不能提供持續穩定的電流，請同學們討論可能的原因是什么？該原電池還有哪些缺點？討論角度：從Cu2+得電子的路徑分析從能量轉化的角度分析從開關閉合前后的能耗分析假如你是科學家，上述原電池該如何改進？ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？改進CuSO4

CuZnAA鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。銅鋅原電池鹽橋的作用：（1）形成閉合回路。（2）平衡電荷。

將化學能轉變為電能的裝置1.組成——兩個半電池、鹽橋②使兩個燒杯中的溶液連成一個通路鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性使電極反應得以繼續進行一、原電池2、工作原理內電路：Zn原子失去電子成為Zn2+進入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl—會移向ZnSO4溶液；同時Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42—相對增加而帶負電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。外電路：Zn失去電子沿導線通過電流表進入銅片Zn——負極Cu——正極Zn-2e-=Zn2+總反應方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu3、電極反應

將原電池反應中的氧化反應與還原反應分開在兩個不同區域內進行，再以適當的方式連接起來，從而獲得了穩定持續的電流。改進后的原電池裝置還有什么優點？基于鹽橋的作用，你知道上述原電池裝置還可以怎么改進？思考1思考2以硫酸溶液為電解質溶液的氫氧燃料電池如圖所示，工作原理是什么，如果沒有中間的隔膜將會如何？練習：下列哪些裝置能構成原電池？（）abcdghCSnFeH2SO4溶液ZnFeH2SO4溶液ghZnFeH2SO4溶液SnFeH2SO4溶液回顧舊知

1、原電池

的裝置。

原電池反應的本質是發生_____________反應。

2、原電池的構成條件：

3、原電池正、負極規律

①負極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬，發生

反應

②正極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬或非金屬導體，發生

反應流出較強氧化流入較弱還原

①有兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為非金屬導體）②電解質溶液③構成閉合回路④能自發地發生氧化還原反應將化學能轉變為電能氧化還原1.依據氧化還原反應：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計的原電池如圖所示。鹽橋XYACuSO4溶液電流計Ag請回答下列問題：(1)電極X的材料是________；電解質溶液Y是___________；(2)銀電極為電池的________極，發生的電極反應為_________________X電極上發生的電極反應為____________________________；(3)外電路中的電子是從_______電極流向________電極。正2

鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的充、放電按下式進行Cd+2NiO(OH)+2H2O===Cd(OH)2+2Ni(OH)2回答下列有關問題：(1)該電池放電時負極是_______，正極是____，該電池的電解質溶液是_______，放電時負極的電極反應式___________。(2)放電時負極附近溶液pH_____；正極附近溶液pH____________(3)放電時電解質溶液中的OH一向_________極移動。3、汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結構相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液。總反應式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）試寫出放電時的正、負極反應式正極:______________________________________負極:______________________________________（2）試寫出充電時的陽、陰極反應式陽極:______________________________________陰極:______________________________________注意：陽極—與電源正極相連,陰極—與電源負極相連

4.現以滲透于多孔基質惰性導電物材料為電極，用35%～50%KOH為電解液，乙烷（C2H6）和空氣為原料，構成的電池為堿性燃料電池。請寫出：負極反應：_________________________________

正極反應：；_______________________________電池總反應式：_____________________________5.一種新型燃料電池，一極通人空氣，另一極通乙烷氣體；電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO