第二单元 化学能与电能的转化 【格林太太的假牙】格林太太是一位漂亮、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑的时候，人们发现她一口整齐洁白的牙齿中有两颗假牙：一颗是金黄色的———这是她富有的标志；另一颗是不锈钢的———这是一次车祸留下的痕迹。可令人百思不得其解的是，自从车祸以后，格林太太经常头疼，晚上失眠，情绪烦躁……医生绞尽脑汁，可她的病情仍未好转。后来，一位年轻的化学家来看望她，才为她揭开了病因。 你知道化学家发现了什么吗？你能为格林太太开一个药方吗？ 第1课时 原电池的工作原理 一、原电池及其工作原理 1．原电池 (1)概念：将化学能转化为电能的装置。 (2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能。 2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例) 3.原电池形成条件 (1)两个活泼性不同的电极 较活泼金属作负极，较不活泼金属或非金属作正极。 (2)电解质溶液 两电极必须浸在电解质溶液中。 (3)形成闭合回路 用导线(或盐桥)分别连通外电路、内电路。 (4)自发氧化还原反应 实质性非物质形式条件。 二、原电池的设计 理论上，能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池。实际设计时应注意以下几方面。 (1)外电路 负极(还原性较强的物质)正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。 (2)内电路 将两极浸入电解质溶液中，使正、负离子作定向运动。 (3)闭合电路 探究点一 原电池的构成条件和工作原理 1．原电池的构成条件 (1)具有不同的电极，较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应；较不活泼的金属或非金属(石墨等)作正极，得到电子，发生还原反应，此电极本身不变。 (2)具有电解质溶液。 (3)具有导线相连(或直接接触)组成的闭合回路或具备将化学能转变成电能的条件。 (4)有能自发进行的氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。 a．不要形成“活泼金属一定作负极”的思维定式，如下图甲池中Mg作负极：Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极：2H＋＋2e－===H2↑；乙池中由于镁不与强碱反应而Al和NaOH溶液的反应能自发进行，所以Al作负极：Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，Mg作正极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。 b．原电池中，电极材料可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。如下图： c．形成闭合回路的方式有多种，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触。如下图： d．有的原电池产生的电流大，可以对外做功；有的原电池，电极上发生的反应很慢，产生的电流极其微弱，不能对外做功(如电极是Fe、C，电解质溶液是NaCl溶液)。 2．半电池、盐桥、内电路、外电路 (1)半电池 原电池由两个半电池组成。原电池把一个能自发进行的氧化还原反应分在两个不同的区域进行，正极区进行还原反应，负极区进行氧化反应，通过导线转移电子。 (2)盐桥 ①盐桥中的盐溶液是电解质溶液，能使两个烧杯中的溶液连成一个通路。 ②当有盐桥存在时，随着反应的进行，溶液保持电中性，让氧化还原反应得以持续进行，从而使原电池不断地产生电流。 ③盐桥的制作方法。 方法1：取1 g琼脂置于烧杯中，加入100 mL饱和KCl溶液，加热，使琼脂变成糊状，趁热加入U形管中，待冷却后即可充当盐桥。 方法2：将KCl饱和溶液装入U形管中，用棉花堵住管口即可。 (3)内电路、外电路 ①在原电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。 ②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴、阳离子的定向移动而形成内电路。 3．原电池工作原理 (1)原理图示 (2)电极名称与反应类型： 正极→还原反应；负极→氧化反应。 (3)电子流向：负极→正极。 (4)电流方向：正极→负极。 (5)离子流向：阳离子→正极；阴离子→负极。 1．盐桥是装有含琼脂的饱和KCl溶液的U形管， ... ...
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