原原电电池池化学能热能机械能化学能热能机械能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机第四章第四章 电化学基础电化学基础第一节第一节 原电池原电池复习回顾复习回顾化学能化学能装置装置原电池原电池 :把把 转化为转化为 的的 。电能电能负极负极(锌片锌片)：Zn2e- = Zn 2+ （氧化反应氧化反应） 正极正极(铜片铜片)：2H+ + 2e- = H2 （还原反应还原反应）如何确定电极名称？标出电子流向。如何确定电极名称？标出电子流向。写出电极反应式。写出电极反应式。原电池的正负极的判断方法原电池的正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子流动方向（根据电子流动方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极质量增加的电极 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极有气泡冒出的电极为正极有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据电极反应根据电极反应根据电极根据电极现象现象负极负极正极正极？提出问题：提出问题： 必修必修2 的原电池，如果用它做电源，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？有没有什这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？么改进措施？造成的主要原因造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，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。电池的内阻，使电流不能畅通。一、对锌铜原电一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究 思考：能构成原电池吗？思考：能构成原电池吗？盐桥制法：盐桥制法：将热的琼胶溶液倒入将热的琼胶溶液倒入U形管中形管中(注意注意不要产生裂隙不要产生裂隙)，将冷却后的，将冷却后的U形管浸泡在形管浸泡在KCl的饱和溶液中即可。的饱和溶液中即可。负极负极(锌片锌片)： Zn 2e- = Zn 2+ （氧化反应氧化反应） 正极正极(铜片铜片)： Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应还原反应）电池电池总总反应：反应：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 盐桥的作用：盐桥的作用：（1）沟通电路。）沟通电路。（2 2）平衡电荷，使溶液）平衡电荷，使溶液保持电中性。保持电中性。 改进后的装置能持续、改进后的装置能持续、稳定的产生电流。稳定的产生电流。请根据氧化还原反应请根据氧化还原反应 :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原电池。设计成原电池。你有哪些可行方案你有哪些可行方案?Cu Cu 2e- = Cu2+比比Cu不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等等负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。又是什么？试画出原电池的装置简图。二二、原电池的设计原电池的设计请将氧化还原反应请将氧化还原反应 Zn+Fe2+ = Zn2+ Fe 设设计计成成一一个个能能产产生生稳稳定定电电流流的的原原电电池池装装置置，并写出两个电极上的电极反应。并写出两个电极上的电极反应。（1）装置可采用烧杯和盐桥；）装置可采用烧杯和盐桥；（2）注明原电池的正极和负极；）注明原电池的正极和负极；（3）注明外电路中电子的流向；）注明外电路中电子的流向；（4）写出两个电极上的电极反应。）写出两个电极上的电极反应。提提示示与与要要求求P73 习题习题6（1）比较金属活动性强弱）比较金属活动性强弱例例1. 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（是（ ）C. 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极将甲乙作电极组成原电池时甲是负极A. 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解， 甲甲 上有上有H2气放出气放出B. 在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多D. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C三、三、原电池原理的应用原电池原理的应用（2）比较反应速率）比较反应速率三、三、原电池原理的应用原电池原理的应用例例2. 下列制氢气的反应速率最快的是（下列制氢气的反应速率最快的是（ ）C. 粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸盐酸A. 纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸硫酸B. 纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸硫酸D. 粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入少量硫酸的反应中加入少量CuSO4D （3）比较金属腐蚀的快慢）比较金属腐蚀的快慢三、三、原电池原理的应用原电池原理的应用例例3. 下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1) (3)例例4. 市场上出售的市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、炭的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋热敷袋”启用之启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。大量铁锈存在。1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用 放出热量。放出热量。2)2)炭粉的主要作用是炭粉的主要作用是 。3)3)加入氯化钠的主要作用是加入氯化钠的主要作用是 。铁被氧化铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、氯化钠溶于水、形成电解质溶液形成电解质溶液（4）原电池原理的综合应用）原电池原理的综合应用三、三、原电池原理的应用原电池原理的应用镁逐渐溶解，铝极上有气泡镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转冒出，电流表指针发生偏转. .Mg2e=Mg2+ 化学能化学能电能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Mg拓展练习拓展练习（1 1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。的现象。 正极为：正极为： ； 负极反应为：负极反应为： 。 该装置将该装置将 转化为转化为 。（2 2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液， 则正极为则正极为 ； 总反应方程式为总反应方程式为 。 在一在一 瓣橘子上相隔瓣橘子上相隔0.5cm分别插一小铜片分别插一小铜片和铝片，把铜片和铝片的另一端通过导线接和铝片，把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极，试试能否听到触耳机的两极，试试能否听到“嘎嘎嘎嘎”声。能声。能够从耳机中听到够从耳机中听到“嘎嘎嘎嘎”声，说明了什么？用声，说明了什么？用其他金属、水果、液体再试一试。其他金属、水果、液体再试一试。 研究性学习研究性学习铝片铝片铜片铜片