原電池(選修四人教版)

第四章電化學(xué)根底第一節(jié)原電池復(fù)習(xí)回憶1、原電池是______________________的裝置。原電池反響的本質(zhì)是____________________反響。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能氧化復(fù)原反響2、如右圖所示，組成的原電池：〔1〕當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時：Zn電極是____〔填“正〞或“負(fù)〞〕極，其電極反響為_______________，該反響是______〔填“氧化〞或“復(fù)原〕反響；Cu電極是______極，其電極反響為_______________,該反響是_________反響。負(fù)Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑復(fù)原正⑶電解質(zhì)溶液中，陽離子移向〔填“正〞或“負(fù)〞〕極，陰離子移向極。負(fù)〔2〕當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時：Zn電極是____極，其電極反響為_____________，該反響是________反響；Cu電極是____極，其電極反響為_______________,該反響_____反響.負(fù)Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu復(fù)原3.以下裝置：

ABCD不能構(gòu)成原電池的是，其原因分別是,.。BCDB:沒有電解質(zhì)溶液C:兩金屬電極的活潑性相同D:沒有形成閉合回路4.指出以下原電池的正負(fù)極，并寫出電極反響式和電池總反響方程式：Fe〔極〕電極反響式反響類型Cu〔極〕電極反響式反響類型電池總反響方程式。C〔極〕電極反響式反響類型Cu〔極〕電極反響式反響類型電池總反響方程式。負(fù)Fe－2e-=Fe2+正2H++2e-=H2↑Fe+2H+

=Fe2++

H2↑正負(fù)Cu-2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+氧化反響Zn-2e-=Zn2+e-復(fù)原反響Cu2++2e-=Cu陰離子陽離子總反響：負(fù)極正極Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu歸納總結(jié)：1、原電池原理外電路內(nèi)電路2.原電池的正負(fù)極的判斷方法微觀判斷〔根據(jù)電子流動方向〕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)生氧化反響的極發(fā)生復(fù)原反響的極宏觀判斷：①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反響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〔1〕有兩種活動性不同的導(dǎo)體作電極；〔2〕電極材料均插入電解質(zhì)溶液中；〔3〕兩極相連形成閉合電路；〔4〕內(nèi)部條件：能自發(fā)進行氧化復(fù)原反響。3.組成原電池的條件4.原電池原理的應(yīng)用：〔1〕比照不同金屬的金屬性強弱：較活潑的電極材料——___極較不活潑的電極材料——____極負(fù)正〔2〕加快氧化復(fù)原反響的反響速率〔3〕利用氧化復(fù)原反響設(shè)計原電池：負(fù)極發(fā)生_〔填“氧化〞或“復(fù)原〞，下同〕反響；正極發(fā)生____反響氧化復(fù)原AlMgNaOH溶液AlMg稀硫酸練習(xí)：請分別判斷以下裝置是否能構(gòu)成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負(fù)極?！蹋蹋?-)Mg-2e-=Mg2+(+)2H++2e-=H2↑(-)2Al-6e-

+8OH-=2AlO2-

+4H2O(+)6H2O+6e-=3H2↑

+6OH-CuSO4A鋅片銅片問題：上圖是我們在必修2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于硫酸銅溶液的原電池，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(yīng)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：由于鋅片和硫酸銅溶液直接接觸，難以防止溶液中的Cu2+在鋅外表被直接復(fù)原，一旦有少量銅在鋅外表析出，即在負(fù)極〔鋅〕外表也構(gòu)成原電池，進一步加速銅在負(fù)極外表的析出，致使向外傳輸?shù)碾娏鳒p弱，當(dāng)鋅外表完全被銅覆蓋后，反響終止，也就無電流產(chǎn)生。一、對鋅銅原電池工作原理的進一步探究為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計如以下圖〔書P71圖4-1〕所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？硫酸銅硫酸銅

這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽Q為原電池.鹽橋制法：1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)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。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管，用棉花都住管口即可。實驗4-1實驗探索實驗現(xiàn)象：

有鹽橋存在時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，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。負(fù)極〔鋅片〕：Zn－2e-=Zn2+〔氧化反響〕正極〔銅片〕：Cu2++2e-=Cu〔復(fù)原反響〕電池反響〔總化學(xué)方程式〕：Zn+Cu2+=Zn2++Cu1、電極反響：2、鹽橋的作用：〔1〕使整個裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。由于鹽橋〔如KCl〕的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移，陽離子K+那么向CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直到鋅片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+幾乎完全沉淀下來。假設(shè)電解質(zhì)溶液與KCl溶液反響產(chǎn)生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋?！?〕平衡電荷。在整個裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。取出鹽橋，Zn失去電子形成的Zn2+進入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而帶正電荷。同時，CuSO4那么由于Cu2+變?yōu)镃u，使得SO42-相對較多而帶負(fù)電荷。溶液不保持電中性，這兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。二、由兩個半電池組成原電池的工作原理1、把氧化反響和復(fù)原反響分開在不同區(qū)域進行，再以適當(dāng)方式連接，可以獲得電流。①在這類電池中，用復(fù)原性較強的物質(zhì)作為負(fù)極，負(fù)極向外電路提供電子；用氧化性較強的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子。②在原電池的內(nèi)部，兩極浸在電解質(zhì)溶液中，并通過陰陽離子的定向運動而形成內(nèi)電路。2、設(shè)計原電池：練習(xí)：請你根據(jù)化學(xué)反響:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2設(shè)計出原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反響式。解題思路：〔1〕負(fù)極：〔2〕正極：〔3〕電解質(zhì)溶液：復(fù)原劑；活動性小于負(fù)極的導(dǎo)體；含得電子的溶液。正極(C)：負(fù)極(Cu)：ACuCFeCl3溶液（-）（+）Cu-2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+KClCuSO4溶液CuCFeCl3溶液鹽橋－＋e-