1、选修4 第四章 电化学基础第一节 原电池1.了解单(双)液原电池的工作原理。(重点)2.能设计(双液)原电池(难点)一、原电池:是将化学能转化为电能的装置练习判断下列装置是否能形成原电池?ABCDEFCDE 1.能自发进行氧化还原反应 2.两个活泼性不同的导体作电极 3.有电解质溶液 4.形成闭合回路原电池的构成条件:CuZn-Zn2+Cu2+Cu2+Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu 氧化反应还原反应负极正极电子沿导线传递,产生电流阳离子失去电子溶液中阳离子得到电子阴离子正极负极SO42-较活泼金属不活泼金属或石墨原电池的工作原理A请根据反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一
2、个原电池,思考为什么有电流产生?正极负极装置图电解质溶液电极材料电极反应思考与交流开始实验现象锌片Zn-2e-=Zn2+铜Cu2+2e-=Cu电流表锌片腐蚀铜片上有红色物质析出电流表指针发生偏转一段时间实验现象锌片被红色物质覆盖电流表读数不断减小实验探究一 Zn也会和CuSO4 直接反应存在缺陷!2.不使用时,该原电池能否长期保存CuSO4 溶液AZn1.为什么电流表读数不断减小?因为铜在锌表面析出后,与CuSO4溶液一起形成了原电池,产生的电流并没有经过电流表,所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后,相当于两个电极都是铜,已不能发生原电池反应,所以最后无电流产生。实验探究一 现象
3、再分析 1.此原电池不能获得稳定电流的根本原因是什么?2.怎么避免这一“隐患”的发生?原因分析 实验探究一 CuZnZnSO4溶液CuSO4溶液Zn2+SO42-A1.烧杯中加什么溶液?实验设计 不与锌反应的溶液,一般加金属对应的盐溶液。为什么?SO42-Zn2+2.安培表指针会偏转吗?3.怎样构成闭合回路?实验探究二 盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂K+和Cl-在盐桥中能移动 信息提示 交流研讨:1、在盐桥插入之前,检流计指针是否发生偏转?2、在盐桥插入之后,检流计指针是否发生偏转?3、左右烧杯中各发生了什么反应?4、该装置与普通锌铜原电池相比,有什么不同的地方?半电池:包括电极材料和电
4、解质溶液,两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。实验探究三(实验4-1)SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+盐桥工作示意图CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl1、勾通内电路2.平衡电荷,使溶液呈电中性锌半电池铜半电池电极反应:负极:正极:总反应:Cu2+2e-=CuZn2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+Cu锌铜原电池(盐桥)ZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液盐桥 电极反应试 CuSO4 溶液AFe知识递进 优点:1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应,增加了原电池的使用寿命2.离子在盐桥中作定向移动,减少了离子的混乱
5、,使离子移动更加有序,电流持续稳定,提高了原电池的使用效率A二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:还原性强的材料作负极,失电子被氧化电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原电子由负极经导线流向正极两极之间通过盐桥构成闭合回路。知识小结 一.盐桥的作用:1.勾通内电路2.平衡电荷,使溶液呈电中性半电池中:另半电池:外电路中:内电路中:氧化还原反应拆分成电极反应 根据电极反应选择电极和电解质溶液 请根据离子反应:Fe+Cu2+Fe2+Cu设计一个带盐桥的原电池,说说你的设计思路。知识应用(高考真题)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,请回答下列问题:(1)电极X的材料是;电解质溶液Y是;(2)银电极为电池的极,发生的电极反应为 X电极上发生的电极反应为 ;(3)外电路中的电子是从电极 流向电极。Cu AgNO3 正 X Ag Cu 2e-=Cu2+2Ag+2e-=2 Ag练习反馈