第3节 化学能转化为电能———电池 第1课时 原电池的工作原理 1．了解原电池的工作原理。(重点) 2．能写出电极反应式和电池反应方程式。(重点) 3．学会设计简单原电池装置。 原 电 池 的 工 作 原 理 教材整理1 铜锌原电池实验 1．实验装置 2．实验现象及分析 实验现象 检流计指针偏转；锌片溶解，铜片变粗 电极反应 负极(锌极)：Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应正极(铜极)：Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应 电子流向 电子由锌片通过导线流向铜片 电池反应 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 能量转换 化学能转化成电能 教材整理2 原电池工作原理 1．原电池 (1)定义：能将化学能转化为电能的装置。 (2)电极名称及电极反应。 ①负极：电子流出的一极，发生氧化反应。 ②正极：电子流入的一极，发生还原反应。 (3)原电池的构成条件。 ①两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。 ②电解质溶液。 ③构成闭合回路。 ④能自发发生的氧化还原反应。 2．工作原理 外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。 1799年，意大利科学家伏特发明了世界上最早的电池———伏特电池。 1836年，英国科学家丹尼尔对“伏特电池”进行了改良，制造了一个能稳定工作的铜锌原电池，称为“丹尼尔电池”。其基本构造如图所示。 问题思考： (1)该装置中电子移动方向如何？溶液中的SO通过盐桥移向锌极吗？ 【提示】 该原电池中负极是锌，正极是铜，电子由锌极流向铜极，盐桥中的K＋向正极移动，Cl－向负极移动，从而平衡电荷，溶液中的SO不会通过盐桥移向锌极。 (2)取出盐桥，检流计指针还会偏转吗？ 【提示】 取出盐桥，不能构成闭合回路，检流计指针不会偏转。 (3)将盐桥改为铜导线连接两种溶液，检流计指针还能偏转吗？ 【提示】 将盐桥改为铜导线连接两种溶液，不能构成原电池，检流计指针不发生偏转。 (4)根据以上现象分析，盐桥起了什么作用？ 【提示】 盐桥起到了使整个装置构成闭合回路的作用，同时能阻止反应物的直接接触。盐桥中Cl－向ZnSO4溶液迁移，K＋向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。 1．原电池正负极的判断依据 (1)依据电极材料的活泼性判断 负极：活泼性相对强的一极； 正极：活泼性相对弱的一极。 (2)依据电子流向或电流流向判断 负极：电子流出或电流流入的一极； 正极：电子流入或电流流出的一极。 (3)依据溶液中离子移动的方向判断 负极：阴离子移向的一极； 正极：阳离子移向的一极。 (4)依据两极的反应类型判断 负极：发生氧化反应的一极； 正极：发生还原反应的一极。 (5)依据电极反应的现象判断 负极：溶解或减轻的一极； 正极：增重或生成气体的一极。 【特别提醒】 正极的作用是导体及产生电势差，它不参与化学反应。负极反应不一定是负极材料本身的反应，有的原电池的负极既是导体又是负极反应物，有的原电池负极的作用是导体，它不参与反应。 2．原电池原理的应用 (1)加快氧化还原反应的速率 ①实验室用粗锌和稀盐酸或稀硫酸反应制H2，加快反应速率； ②如果用纯锌和稀盐酸或稀硫酸反应制H2，可加入少量的CuSO4溶液加快反应速率。 (2)比较金属的活动性强弱 原电池中，负极的金属活动性＞正极的金属活动性。 (3)设计原电池 ①将已知氧化还原反应拆分为两个半反应； ②根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。 题组1 原电池原理 1．如图所示的装置能构成原电池产生电流的是( ) 【解析】 A项中的电极相同；C项中未构成闭合回路；D项中酒精是非电解质。 【答案】 B 2．图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴 ... ...
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