原电池原理,永丰二中化学组 聂旭明,1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。,原电池的雏形,理论解释 ：生物电观点！,伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827）,1800年建立伏打电堆模型。,伏打电池是 实用电池的开端。,【小实验】,如下图，在两个烧杯中各加入20mL稀硫酸，在第一的烧杯中，分别加入一根铁丝和一根铜丝；在第二烧杯中，放入上端连接在一起的铁丝和铜丝，观察现象。然后补充做第三个实验，再观察其现象。,实验现象：,锌片上有气泡产生， 而铜片上没有气泡。,实验一：,将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中， 观察实验现象，并解释实验现象。,演示实验,实验现象：,电流计指针发生偏转， Cu片上有气泡产生。,实验二：,将铜片和锌片用导线相连，并串联一个电流 计，插入稀硫酸溶液中，观察实验现象。,1、解释锌片和铜片分别插入稀硫酸中，锌片上为什么有气泡？,2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片上为什么有 气泡产生？,3、锌片的质量有无变化？溶液中C (H)如何变化？电子流动方 向如何？,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ,【思考题】,锌片：Zn2eZn2 （ 反应）,e,氧化,还原,H,H,SO42,Zn2,H2,正极,负极,-,铜片：2H2eH2 （ 反应）, 1、电极反应,反应总式：,Zn 2H Zn2 H2,原电池定义 这种将化学能转变为电能的装置 叫做原电池, 2、组成原电池的条件（讨论）, 1、原电池的原理,较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）。,（1）、有两种活动性不同的金属（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。, （4）、具备自发进行的氧化-还原反应。, 3、 反应实质,负极（活泼金属）能与电解质溶液中某种 成分反应（负极被氧化）。, 4、电极反应式书写,在电极上发生的氧化还原反应称为电极反应，电极反应用离子方程式表示，如：负极：M me- =M m+ (氧化反应) 正极: N n+ +ne-N （还原反应） 1、负极失电子，正极得电子，两极得失电子数相等； 2、电极反应式用“ ” ，不用“ ” ； 3、电极反应式中若有气体生成，需加“ ”，若析出物质，一般不加“ ”； 4、原电池总反应的离子方程式：一般把正极和负极的电极反应式相加而得。若电解质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。,思考：下列装置，哪些能形成原电池，书写相应的电极反应式。,盐桥,答案： (B)、(C)、(D)装置不能形成原电池，只有(A)、(E)装置能形成原电池，电极反应式如下：,盐桥,(A):负极 2Al - 6e-=2Al3+ 正极 6H2O + 6e-=6OH-+ 3H2,总反应 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,(E):负极Zn - 2e-=Zn2+ 正极Cu2+ +2e-=Cu,总反应 Zn + Cu2+ =Zn 2+ + Cu,原电池与普通氧化还原反应有何异同?,相同点: 不同点: 反应部位 反应速率 能量变化,都是氧化还原反应,负极失去电子发生氧化反应 正极得到电子发生还原反应,原电池反应快,原电池化学能 转变为电能,原电池正负极的判断,1、由组成原电池两极的电极材料判断.如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极；如果是由金属和非金属作电极，金属是负极，非金属是正极。,原电池正负极的判断,2、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断.在原电池的电解质溶液里，阳离子移向的极为正极。 3、根据原电池的两极发生的现象判断。原电池的负极总是发生氧化反应，正极发生还原反应.两极可观察到不同现象，根据两极发生的现象判断出正、负极。,【练习题】,1、下列装置中电流表指针会发生偏转的是（ ）,说明：1中汽油不是电解质，不组成原电池。2、4中原电池不能由两种相同物质作电极。故答案应为3。,3, 2、100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可以采用的方法为（ ）,B,A、加入适量的6 mol/L的盐酸,B、加入数滴氯化铜溶液,C、加入适量的水,D、加入适量的氯化钠溶液,【练习题】,3、A、B、C都是金属，把A浸入C的硝酸盐溶液中，A的表面有C析出，A与B组成原电池时，B为电池负极。A、B、C三种金属的活泼性顺序为（ ） A、ABC B、ACB C、BAC D、BCA,C,【练习题】,