原電池的工作原理-

活動(dòng)與探究一向盛有30ml1.0mol·L-1CuSO4溶液的小燒杯中,加入適量鋅粉，用溫度計(jì)測(cè)量溶液的溫度，觀察溫度計(jì)的變化。現(xiàn)象:溫度迅速上升，有紅色物質(zhì)析出結(jié)論:Zn(s)+Cu2+(aq)＝Zn2+(aq)+Cu(s)△H=-216.81kJ·mol－1

化學(xué)能熱能[設(shè)疑]請(qǐng)根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)猜想Zn與CuSO4溶液的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以證明?；瘜W(xué)能?第一頁(yè)，共12頁(yè)。一、原電池1、概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。知識(shí)回顧(1)有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)（2）活潑性不同的兩個(gè)電極（3）兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中（4）形成閉合回路

（用導(dǎo)線連接或電極直接接觸）反應(yīng)的要求電極材料的要求溶液的要求原電池的形成條件CuC①②③④×√√×2.第二頁(yè)，共12頁(yè)。ZnCuCuSO43、原電池的工作原理Zn2+電池總反應(yīng)：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuSO42-Cu2+電子e-e-e-e-e-Zn2+Zn2+Zn2+電流正極（銅電極）負(fù)極（鋅電極）氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)第三頁(yè)，共12頁(yè)。電解質(zhì)溶液失e-，沿導(dǎo)線傳遞負(fù)極正極3、原電池工作原理：發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)陰離子陽(yáng)離子有電流產(chǎn)生第四頁(yè)，共12頁(yè)。ZnCuCuSO4正極（銅電極）Cu2++2e-=CuCu2+電子e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-Cu2+Cu2+Cu2+缺陷：不能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能效率不高如何解決？第五頁(yè)，共12頁(yè)。ZnCuCuSO4什么溶液？對(duì)應(yīng)金屬的可溶性鹽ZnSO4鹽橋

鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液的瓊脂。Cl-和K+在鹽橋中可自由移動(dòng)鹽橋的作用：（1）形成閉合回路（代替兩溶液直接接觸）（2）平衡電荷（保證電解質(zhì)溶液呈電中性）K+Cl-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+e-e-e-e-Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+鹽橋中離子運(yùn)動(dòng)方向：K+Cl-負(fù)極正極與電解質(zhì)溶液離子運(yùn)動(dòng)方向一致第六頁(yè)，共12頁(yè)。電解質(zhì)溶液失e-，沿導(dǎo)線傳遞負(fù)極正極發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)有電流產(chǎn)生鹽橋K+Cl-二、帶鹽橋的原電池工作原理：電解質(zhì)溶液優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流，提高原電池電流效率第七頁(yè)，共12頁(yè)。三、原電池的設(shè)計(jì)利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出示意圖，寫出電極反應(yīng)P14活動(dòng)與探究1、前提：是氧化還原反應(yīng)2、把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)負(fù)極（氧化反應(yīng)）：Fe-2e-=Fe2+正極（還原反應(yīng)）：Cu2＋＋2e-=Cu3、以兩極反應(yīng)為原理，確定材料及電解質(zhì)溶液負(fù)極材料：Fe4、畫出示意圖Fe

+Cu2+=Fe2++Cu設(shè)計(jì)原電池的思路正極材料：Cu或石墨或鉑或比Cu不活潑的其他金屬電解質(zhì)溶液：CuSO4溶液（銅的可溶性鹽）第八頁(yè)，共12頁(yè)。利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出示意圖，寫出電極反應(yīng)。試一試1：設(shè)計(jì)原電池的思路：1、前提：是氧化還原反應(yīng)2、把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)負(fù)極（氧化反應(yīng)）：Cu-2e-=Cu2+正極（還原反應(yīng)）：2Fe3＋＋2e-=2Fe2+

3、以兩級(jí)反應(yīng)為原理，確定材料及電解質(zhì)溶液負(fù)極材料：Cu正極材料：石墨或鉑或比Cu不活潑的其他金屬電解質(zhì)溶液：FeCl3溶液4、畫出示意圖2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+第九頁(yè)，共12頁(yè)。(-)：Zn–2e-=Zn2+

(+)：2H++2e-=H2↑

電池反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑ZnCuH2SO4ZnSO4鹽橋—+把右圖設(shè)計(jì)成有鹽橋的原電池裝置，并寫出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式ZnCuH2SO4試一試2：第十頁(yè)，共12頁(yè)。四、原電池的正負(fù)極的判斷方法

微觀判斷（根據(jù)電子流動(dòng)方向）電子流出的極電子流入的極——負(fù)極——正極較活潑的電極材料較不活潑的電極材料

質(zhì)量增加的電極工作后

質(zhì)量減少的電極——負(fù)極——正極——正極——負(fù)極工作后，有氣泡冒出的電極為正極發(fā)生氧化反應(yīng)的極發(fā)生還原反應(yīng)的極宏觀判斷：①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)③根據(jù)電極增重還是減重④根據(jù)電極有氣泡冒出：——負(fù)極——正極特殊情況第十一頁(yè)，共12頁(yè)。