人教化学选修4第四章 第一节原电池

2、如果电解质溶液含有AgNO3，盐桥 中还可以装有饱和的KCl溶液吗？
一、含盐桥原电池 练习反馈
利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一 个
能得到稳定电流的原电池装置，画出装置 简图，并标注电极及电解质溶液
APCgt
讨
能产生稳定、持续电流的原电
论
池应具备什么条件？
含盐桥原电池
1.要有活泼性不同的两个电极 2.两个半反应在不同的区域进行 3.用导线和盐桥分别将两个半电池连接
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是 CU ；
电解质溶液Y是 AgNO3溶液 ；
(2)银电极为电池的 正 极，
发生的电极反应为
Ag+ +
-
e=
Ag
；
X电极上发生的电极反应为Cu - 2e- = Cu 2+ ；
(3)外电路中的电子是从 铜 电极流向 银 电 极。
3.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出两种原电 池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。
两极一液成回路，氧化还原是中心
复习回顾
复习回忆：判断以下哪些是原电池？
G
Zn
Zn
G
Zn
Cu
H2SO4
（1） G
Fe
C
CuSO （2）
4
G
Zn
CuSO4
Cu
H2SO4 （3）
C2H5OH （4）
复习回顾
【思考】下面哪个反应能够设计成原电池？
HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) △H < 之间相互转 换的装置、过程和效率的科学。
按过
｛ 电 程
化及 学装
1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)
反 置 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池)
应分
化学选修4
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第一课时
高二年级化学备课组 2015年11月28号
负 极
成电中性。
Zen－
KCl－ C+K+l－ KCC－lK+－l
K+Cl－K+Cl－K+Cl－ CK+lCK－l－ K++Cl－
C+ l K
－+
ClK－
+
正 极
2H+
+2e-=H2↑
内 电
e－ZnS2+O42－
H+
SO42－
2
路
ZnSO4溶液
H2SO4溶液
一、含盐桥原电池
讨论：
1、可否用导线代替盐桥？
介绍盐桥
盐桥中一般装有饱和的 KCl溶液和琼脂制成的胶冻;
琼脂的作用是防止管中溶 液流出;
K+和Cl-能在胶冻内自由移动
盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。
（2）平衡电荷。
一、含盐桥原电池
【观察与思考】 A
Zn
Cu
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论1】 改进后的原电池装置提高了能量转换率
5.解释某些化学现象
原电池原理应用：
(1)比较金属活动性强弱。
当两种金属构成原电池时，总是活泼的金属作负 极而被腐蚀，所以先被腐蚀的金属活泼性较强。
例1： 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
高温
CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2 (g) △H > 0
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
请你设计合理的原电池装置图
并指出电子移动方向和溶液中离子的移动方向
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
请你设计合理的原电池装置图
2e-
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
Znn2+
负极
H+ H+
H2SO4溶液
-----Cu H2 ---
正极
想一想
➢理论上应看到只在铜片上有大量 锌片 A 铜片
气泡，实际上锌片上也有大量气泡 产生，并且电流越来越弱，为什么？
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
三、原电池的主要应用：
1.利用原电池原理设计新型化学电池；
2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸 反应制取氢气； 3.进行金属活动性强弱比较； 4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极 而受到保护。如在铁器表面镀锌。
（1）、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 （2）、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液
G
参考答案
Zn(-)
G (+)
Pt
Zn(-)
盐桥
C (+)
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
复习回顾
原电池的基础知识
1.定义：
把化学能转变为电能的
装置
理解： ①外形－－无外加电源 ②自发的氧化还原反应 才可能被设计成原电池
复习回顾 2、组成原电池的条件
1）内部条件：能自发进行氧化还原反应 2）外部条件：
（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。
（2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
造成的主要原因：锌片不纯， 以及铜极上聚集了许多氢气泡， 把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这 样就增加了电池的内阻，使电 流不能畅通。
如果要产生稳定、持续电流，
有没有什么改进措施？
稀H2SO4
【交流 ·研讨一】如何改进原电池装置？ 让锌片与稀硫酸不直接接触
A
Zn
Cu
稀硫酸
A
Zn
Cu
？ ZnSO4溶液 H2SO4溶液
一、含盐桥原电池
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
改进
稀硫酸
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论2】 改进后的原电池装置化学能 不会自动释放
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
小结含盐桥原电池
盐：子盐 移桥，(1桥 动的使)传中 的作整递离 方用个离子向:
外电路
H 阳装离置子构向成正通
Z极路n移。-2动e-=，Zn2+ 阴(2离)平子衡向电负荷 极，移保动持溶液
在一起
基础闯关
1.（2010广东高考）铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是( B)C
A、正极反应为：Zn—2e－=Zn2+ B、电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu C、在外电路中，电子从负极流向正极 D、盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
小试牛刀
2.(07海南化学卷14)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。