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课件网) 第四章 电化学基础 第一节 原电池 电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。 过程及装置分按电化学反应 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池) ｛ 1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等) 第1节 ：原电池 第 1 课 时 一、原电池的基础知识 1.定义： 把化学能转变为电能的装置 理解： ①外形－－无外加电源 ②自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池 复习回顾 Cu Zn 稀硫酸 - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e- = Zn2+ 负极 正极 2H++2e-=H2↑ 总反应式: Zn+2H+= Zn2++H2↑ 负 正 氧化反应 还原反应 现象： 锌棒溶解，铜棒上有气泡 A 原电池工作原理 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ 负极 正极 阳离子 阴离子 正极 负极 SO42- 原电池工作原理 A e- （1）有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。 1.内部条件：能自发进行氧化还原反应 2.外部条件： 组成原电池的条件 两极一液成回路，氧化还原是中心 判断下列装置哪些属于原电池 H2SO4 Zn Zn （1） 石墨 石墨 H2SO4 （2） H2SO4 Zn 石墨 （3） Zn Cu H2SO4 （4） CuSO4 Zn Cu （5） C2H5OH Zn Cu （6） Zn Cu ZnSO4 CuSO4 （7） ? ? ? ? ? ? ? 理论上应看到只在铜片上有大量气泡，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢？ 最终又会造成什么后果？怎样避免和克服呢？ A 稀H2SO4 锌片 铜片 想一想 ？提出问题： 上图是将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源， 不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实 际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？ 学生讨论： 造成的主要原因：锌片不纯，以及铜极上聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。 一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究 为了避免发生这种现象… 【交流 · 研讨一】 让锌片与稀硫酸不直接接触 ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn Cu A ？ 改进 如何改进原电池装置？ 稀硫酸 Cu Zn A 【观察与思考】 【结论1】改进后的原电池装置提高了能量转换率 ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn Cu A 稀硫酸 Cu Zn A ZnSO4溶液 H2SO4溶液 Zn Cu A 【交流 · 研讨二】 改进后的原电池装置还有什么优点？ 【结论2】改进后的原电池装置化学能不会自动释放 【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应 改进 实验探究二 请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池装置，标出电极材料和电解质溶液,写出电极反应方程式. CuSO4 溶液 且两个电极上都有红色物质析出 电流表指针发生偏转， 但随着时间的延续，电流表指针偏转的角度越来越小，最终可能没有电流通过。 负 正 负极 Zn－2e-=Zn2+ 正极 Cu2++2e-=Cu 即无法产生持续稳定的电流 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转，且铜片和锌片上均无明显现象（即:无电子定向移动） 探究实验二：改进方案 ZnSO4 Zn Cu CuSO4 A 上述装置构成了原电池吗？为什么？ （溶液不保持电中性） 实验探究二：方案改进 盐桥 A Zn Cu ZnSO4溶液 CuSO4溶液 设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，结果如何呢？你能解释它的工作原理吗？ 盐桥： 在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。 盐桥： 在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。 实验三（书71页实验4-1） 实验探索 实验现象： 分析：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？ 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回到零点 ... ...
