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课件网) 第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 第1课时 原电池的工作原理 将化学能转化为电能的电池也称化学电源。原电池是各种化学电源的雏形。 1、概念：把_____能转化为____能的装置。 3、构成要素： ①有两个活泼性不同的电极。 ②有电解质溶液或熔融电解质。 ③能形成闭合回路。 A 2、本质： 自发进行的氧化还原反应。 两根棒一桶水 原 电 池 化学 电 稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D A A A A A A Zn Cu Fe C(石墨) Zn Cu Zn Zn Fe Cu Si C(石墨) Zn Cu A 稀H2SO4 酒精 NaCl溶液 稀H2SO4 E F G H 例1、下列装置中，能组成原电池的是( ) ABCH Zn Cu Zn A Cu Cu2＋ Zn2+ e- Zn Cu2＋ Cu SO42－ SO42－ 内电路：阳（正）离子移向正极，阴（负）离子移向负极。 外电路：电子由负极经导线流向正极 Cu2＋ SO42－ e- 负极 正极 Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 CuSO4 溶液 Zn 电子不下水 离子不上岸 一、单液原电池原理 请分析“锌片表面附着红色固体，电流逐渐衰减”的原因。 观点1 现象 原因 锌片表面附着红色固体 电流逐渐衰减 观点2 现象 原因 锌片表面附着红色固体 电流逐渐衰减 转移的电子没有经过导线，电流逐渐衰减 Zn与Cu2+直接接触发生反应 转移的电子没有经过导线，电流逐渐衰减 Zn片、附着在Zn上的Cu以及CuSO4溶液局部形成了原电池，促进了Cu在锌片表面析出。 实 验 现 象 ①电流表指针偏转。 ②锌片和铜片上均有红色固体生成。 ④溶液温度升高。 ③一段时间后，电流会逐渐减小。 数字实验探究———单液锌铜原电池 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu ？ 改进 电解质溶液 A 提出问题： 1、两个烧杯中分别盛放什么试剂？ 2、如何构成闭合回路？ Cu Zn CuSO4溶液 A 单液原电池改进 电流不稳定 缺点： K＋ Cl- e- Zn2+ Zn Cu2＋ Cu 二、双液原电池原理 Zn - 2e- = Zn2+ Cu + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 负极 正极 通常是装有含琼胶的KCl 饱和溶液。盐桥中的K＋、Cl－是可以自由移动，琼胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。 盐桥的作用： 1、使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。(离子通路） 2、平衡电荷。（离子库，可以源源不断的供给需要的离子） 盐桥 双液原电池解决了电池自损耗的问题。 电流较大 衰减快 转化效率低 电流较小 电流稳定 转化效率高 数字实验探究———单、双液原电池的优缺点 双液原电池改进 引入盐桥后内阻变大 原因： 改进 增大电流呢？ 缩短盐桥的长度 增大盐桥的横截面积 用膜来代替盐桥 电流太小 缺点： 膜电池模型 微电池 三、隔膜型原电池及原理 高中常见的三种离子交换膜 1、阳离子交换膜：只允许阳离子通过 3、质子交换膜：只允许H＋通过 2、阴离子交换膜：只允许阴离子通过 Cu Zn ZnSO4溶液 CuSO4溶液 交换膜 原电池工作原理示意图 阳离子迁移方向 阴离子迁移方向 发生氧化反应 发生还原反应 － ＋ 电流表 隔膜或盐桥 负极 正极 A e- e- 电子导体 离子导体 负极 发生氧化反应 还原剂 正极 发生还原反应 氧化剂 原 电 池 一、单液原电池 二、双液原电池及其工作原理 盐桥作用：1、连通电路 2、平衡电荷 缺点：电流不稳定 优点：电流稳定 缺点：电流小 优点：电流大且稳定 三、隔膜型原电池及其工作原理 四、原电池装置的模型改进 练习1、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有含KCl饱和溶液的琼胶）构成一个原电池（如下图）。以下有关该原电池的叙述正确的是( ) ①在外电路中,电子由铜电极流向银电极 ②正极反应为Ag++e- = Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应 与该原电池反应相同 A.只有①② B. ... ...
