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1、1，原电池概念。，原电池概念。2，构成原电池的条件。，构成原电池的条件。3，原电池的正负极和电子流向判断。，原电池的正负极和电子流向判断。4，原电池的工作原理。，原电池的工作原理。知识回顾知识回顾氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e-=H2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H+2e-=H2Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电电极极反反应应正极：正极：
2、负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）阳离子阳离子判断是不是原电池。判断是不是原电池。请指出正负极名称，请指出正负极名称，并写出电极反应式并写出电极反应式.电池反应式。电池反应式。第一节第一节 原原 电电 池池（第第2课课时）时）本节任务本节任务一、原电池正负极的判定一、原电池正负极的判定二、原电池原理探究及分析二、原电池原理探究及分析三、原电池的设计方法三、原电池的设计方法方法一：根据电极材料的性质确定。方法一：根据电极材料的性质确定。1.对于金属对于金属金属电极，金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；活泼金属是负极，不活泼金属是正极；2.对于金属对于金属非金属电
3、极，非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；金属是负极，非金属是正极，如干电池等；3.对于金属对于金属化合物电极，化合物电极，金属是负极，化合物是正极。金属是负极，化合物是正极。方法二：根据电极反应的本身确定。方法二：根据电极反应的本身确定。失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极；负极；得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极。正极。电电极的判断极的判断方法三：根据电子、电流、溶液中离子的流向确定。方法三：根据电子、电流、溶液中离子的流向确定。1.根据电子的流向判断根据电子的流向判断电子流出的是负极，流入的是正极；电子流出的是负极，流入的是正极；2.根据电流的流向判断根据电
4、流的流向判断电流流出的是正极，流入的是极；电流流出的是正极，流入的是极；3.根据溶液中离子的流向判断根据溶液中离子的流向判断溶液中阳离子流向的是正极，阴离子流向的是负极；溶液中阳离子流向的是正极，阴离子流向的是负极；方法四：根据电极现象确定。方法四：根据电极现象确定。不断溶解、质量减少的是负极；不断溶解、质量减少的是负极；电极质量增加或电极质量不变但有气体产生的是正极；电极质量增加或电极质量不变但有气体产生的是正极；？提出问题：提出问题：上图是我们将锌片和铜片置于上图是我们将锌片和铜片置于CuSO4的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间
5、稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？成的呢？有没有什么改进措施？一、对锌铜原电一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究CuSO4 溶液溶液电流表指针发生电流表指针发生偏转，但不稳定。偏转，但不稳定。CuSO4 溶液溶液 思考：如何才能得到思考：如何才能得到持续稳定的电流？持续稳定的电流？分析：分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向
6、外输出的电流锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。电流产生。此此电池的优点：电池的优点：能产生持续、稳能产生持续、稳定的电流。定的电流。实验三实验三实验探索实验探索实验现象：实验现象：分析分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？盐桥在此的作用是什么？有盐桥存在时电流计指针发有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。生偏转，即有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回取出盐桥，电流计指针即回到零
7、点，说明没有电流通过。到零点，说明没有电流通过。盐桥制法：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入将热的琼胶溶液倒入U形管中形管中(注意不要产生裂隙注意不要产生裂隙)，将冷却后的，将冷却后的U形管浸泡在形管浸泡在KCl或或NH4NO3的饱和溶液中即可。的饱和溶液中即可。2)将将KCl或或NH4NO3的饱和溶液装入的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。形管，用棉花都住管口即可。盐桥的作用：盐桥的作用：ClCl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K K+向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直保持电中性，从而使电子盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从不断从ZnZn极流向极
8、流向CuCu极。极。此装置优点：此装置优点：能稳定长时间放电能稳定长时间放电a.连通原电池的连通原电池的内电内电路路，避免两溶液直避免两溶液直接接触，接接触，形成闭合形成闭合回路。回路。b.平衡电荷。平衡电荷。导线：传递电子，沟通外电路导线：传递电子，沟通外电路盐桥的作用：盐桥的作用：（1 1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。得出结论得出结论 由于盐桥（如由于盐桥（如KClKCl）的存在，其中阴离子的存在，其中阴离子ClCl-向向ZnSOZnSO4 4溶液扩溶液扩散和迁移，阳离子散和迁移，阳离子K K+则向则向CuSOCuSO4 4溶液扩散和迁移
9、，分别中和过剩的溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或锌片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+几乎完全沉淀下来。几乎完全沉淀下来。若电解若电解质溶液与质溶液与KClKCl溶液反应产生沉淀，可用溶液反应产生沉淀，可用NHNH4 4NONO3 3代替代替KClKCl作盐桥。作盐桥。（2 2）平衡电荷。）平衡电荷。在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完靠离子迁移完成成的。的。取出盐桥，取出盐桥，
10、ZnZn失去电子形成的失去电子形成的ZnZn2+2+进入进入ZnSOZnSO4 4溶液，溶液，ZnSOZnSO4 4溶液溶液因因ZnZn2+2+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSOCuSO4 4则由于则由于CuCu2+2+变为变为Cu Cu，使得使得 SOSO4 42-2-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。请将氧化还原反应请将氧化还原反应 Cu+2Ag+=Cu2+2Ag 设计成一个设计成一个能产生稳定电流的原电池装置，并写出两能产生稳
11、定电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。个电极上的电极反应。（1）装置可采用烧杯和盐桥）装置可采用烧杯和盐桥（2）注明原电池的正极和负极）注明原电池的正极和负极（3）注明外电路中电子的流向）注明外电路中电子的流向（4）写出两个电极上的电极反应）写出两个电极上的电极反应提提示示与与要要求求AgNO3CuAgCuSO4A盐桥盐桥盐桥盐桥:饱和饱和饱和饱和KClKCl溶液溶液溶液溶液三三、设设计计原原电电池池利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥）一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电
12、极反应。，画出原电池的示意图，并写出电极反应。参考答案参考答案(+)(-)G Zn Pt FeCl3溶液溶液负极（负极（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正正极极（Pt或或C）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还还原原反反应）应）(+)(-)盐桥盐桥Zn C ZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液 G 原电池的原电池的设计设计：小小 结结一、原电池原理探究及分析一、原电池原理探究及分析二、原电池正负极的判定二、原电池正负极的判定三、原电池的设计方法三、原电池的设计方法请将氧化还原反应请将氧化还原反应 Cu+2Ag+=Cu2+2Ag 设计成一个设计成一个能产生能产生持续、持续
13、、稳定电流的原电池装置稳定电流的原电池装置CuCuSO4AgAgNO31、依探究实验的原理，按以、依探究实验的原理，按以下反应设计一个能持下反应设计一个能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。续产生电流的原电池装置，画出装置图。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag课堂练习课堂练习AgNO3Ag CuCu(NO3)2A说明：盐桥为含有琼胶说明：盐桥为含有琼胶的的KNO3饱和溶液饱和溶液2、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电流，如、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电流，如何将何将“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）组成的原电池（如左下图）进行简单改装？进行简单改装？课
14、堂练习课堂练习A稀稀H2SO4锌片锌片 铜片铜片ZnSO4Zn CuH2SO4A3.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，说明理判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，说明理由；若是，指出正负极名称并写出电极反应式。由；若是，指出正负极名称并写出电极反应式。(A)(B)(A)(B)(C)(D)(C)(D)CuCl2FeCl3ACuC(2007年高考海南化学卷年高考海南化学卷)依据氧化还原反依据氧化还原反应：应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。设计的原电池如图所示。盐桥盐桥XYACuSO4溶液溶液电电流流计计Ag请请回答下列回答下列问题问题：(1)电电极极
15、X的材料是的材料是_；电电解解质质溶液溶液Y是是_；(2)银电银电极极为电为电池的池的_极，极，发发生的生的电电极反极反应为应为_X电电极上极上发发生的生的电电极反极反应为应为_；(3)外外电电路中的路中的电电子是从子是从_电电极流向极流向_电电极。极。铜铜(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age AgCu-2e Cu2负负(Cu)正正(Ag)(1)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解
16、，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）6、原、原电池原理应用：电池原理应用：第第3课时课时(2)比较反应速率比较反应速率例例2：下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸；盐酸；B.A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D
17、.（D）原电池原理应用：原电池原理应用：(3)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例3：下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(2)(1)(3)原电池原理应用：原电池原理应用：例例4：下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)(4)原电池原理的综合应原电池原理的综合应用用例例6：市场上出售的：市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋热敷袋”启启用之
18、前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。现有大量铁锈存在。1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用 放出热量。放出热量。2)炭粉的主要作炭粉的主要作用是：用是：3)加入氯化钠的主要作用是加入氯化钠的主要作用是 。4)木屑的作用是木屑的作用是 。铁被氧化铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用使用“热敷袋热敷袋”时受热均匀时受热均匀原电池原理应用：原
19、电池原理应用：拓展练习拓展练习（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的的现象：现象：两极反应式为：正极两极反应式为：正极 ；负极负极 。该装置将该装置将 转转化为化为 。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为则负极为 ，总反应方程为总反应方程为 。镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；Mg2e=Mg2+化学能化学能电能电能2H+2e-=H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Al3e-+2OH-=H2O+AlO-判判断溶液断溶液pH值变化值变化例例5：在
20、在Cu-Zn原电池中，原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为升气体，则流过导线的电子为 mol,溶溶液的液的pH值变值变_？（溶液体积变化忽略不计）？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：解得：y 0.015(mol)x 0.015(mol)3.75 10 4(mol/L)pH-lg3.75 1044-lg3.75 答：答：0.015根据电极反应：根据电极反应：正极：正极：负极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2得：得：2 2 22.4x y
21、0.168解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+2eH2大大0.015原电池原理应用：原电池原理应用：小小 结：原电池结：原电池1、定义、定义2、工作原理、工作原理3、形成条件、形成条件4、双液原电池、双液原电池盐桥盐桥盐桥的作用盐桥的作用工作原理工作原理5.设计原电池设计原电池2.比较反比较反应应速率速率1.比较金比较金属活动性属活动性强弱；强弱；3.比较金属腐蚀快慢比较金属腐蚀快慢（即（即将金属作为原电池的正极而受到保护。如将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀在铁器表面镀锌。）锌。）6、原电池原电池的应的应用：用：4.解释某些化学现象解释某些化学现象反应式反应式负极材料
22、（失去电子的金属）负极材料（失去电子的金属）确定确定电解质溶液电解质溶液 在一在一 瓣橘子上相隔瓣橘子上相隔0.5cm分别插一小铜片分别插一小铜片和铝片，把铜片和铝片的另一端通过导线接和铝片，把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极，试试能否听到触耳机的两极，试试能否听到“嘎嘎嘎嘎”声。能声。能够从耳机中听到够从耳机中听到“嘎嘎嘎嘎”声，说明了什么？用声，说明了什么？用其他金属、水果、液体再试一试。其他金属、水果、液体再试一试。研研 究究 性性 学学 习习铝片铝片铜片铜片 ()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H2利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计，设计一个单液原一个单液原电池。电池。(+)(-)G Zn Pt FeCl3溶液溶液原电池的原电池的应用应用-原电池装置的设计原电池装置的设计