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高二化学原电池(1)


第四章 几种重要金属

第四节 原电池原理及其应用 (第一讲)

本节要点
1.什么是原电池? 2.构成原电池的条件是什么? 3.原电池的正负极和电子流向如何判断? 4.铜锌原电池的工作原理是什么?

演示讨论
⑴、 将Zn片插入H2SO4溶 液中有什么现象?为什么?

⑵、将Cu片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么?

⑶、将一Zn片,Cu片平行插入 H2SO4溶液中,有什么现象? 为什么?

⑷、若将Zn片,Cu片用一导线 连接再浸在H2SO4溶液中,有 什么现象?为什么?

⑸导线间接一电流计有何现 象产生?为什么?

⑹用一干电池连接电流计验 证电子流向,确定Zn片, Cu 片的正负极是怎样的?

一、原电池
1、什么是原电池? 把化学能转化为电能的装置就叫原电池。 2.构成原电池的条件是什么?
能够“自发”进行的氧化—还原反应是构成原电池的前 提。具体要求如下: (1).有活泼性不同的两种金属或者一种金属与一种非金属 导体(如石墨)作电极并用导线连接或直接接触。 ⑵.两电极都插入电解质溶液(酸、碱、盐)中构成闭和 回路 。 ⑶.在电极表面上发生有电子转移的化学反应,既氧化— 还原反应。

3、原电池的正负极和电子流向如何判断?
负极(–): 电 子 电 流 是活泼金属, 本身失电子,电子输出极, 发生氧化反应。

是较不活泼金属或非金属或金属氧化物,
正极(+): 电子输入极 注意: ,得电子发生还原反应。

熟记金属活动顺序表:

???????????? ? ?
K,Ga,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au 金属性逐渐减弱

4 、 原 电 池 的 工 作 原 理 是 什 么 ?

小结:
失e,沿导线传递,有电流产生

氧化反应
负极 铜锌原电池 正极

还原反应

Zn-2e=Zn2+

2H++2e=H2↑
阴离子

电解质溶液

电 极 反 应

阳离子

负极: Zn-2e=Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H++2e=H2↑ 总反应: (还原反应) (离子方程式) (化学方程式)

Zn+2H+=Zn2++H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

注意点
①原电池的工作原理是将氧化、还原两反应分割 在正负两极同时不同地进行,电子从负极定向流 入正极,从而产生了通路电流。 ②正负两极上进出电子总数相等,椐此电子守 衡原理可进行两极上物质变化的计算。 ③利用原电池原理 可制作各种电池,如干电池、 铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池…。

练 习

1.判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明 理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.

① (× )

② (× )

负极: ③ (∨ )

Zn-2e=Zn2+

正极: 2H++2e=H2↑ 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑

负极: ④ (∨ ) 正极:

Zn-2e=Zn2+ 2H++2e=H2↑

总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑

负极: ⑤ (∨ )

Fe-2e=Fe2+

正极: Cu2++2e=Cu
总反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+CuSO4=Cu+FeSO4



(× )

负极:

Zn-2e=Zn2+ Cu2++2e=Cu


(∨ )

正极:

总反应: Zn+Cu2+=Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu



(× )

负极: Fe-2e=Fe2+

⑨ (∨ )

正极: 2H++2e=H2↑ 总反应: Fe+2H+= Fe2++H2↑ 或 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

练1:判断下列装置,能否形成原电池,若能 请书写相应的电极反应。
Zn

Al

C

Cu

(A) NaOH

(B) 酒精

练2:判断下列装置,能否形成原电池,若能 请书写相应的电极反应
Cu

Zn

Zn

C

(C) H2SO4

(D) CuSO4

练3:判断下列装置,能否形成原电池,若能 请书写相应的电极反应

Zn

Cu

ZnSO4 (E) CuSO4

4.如图所示,在铁圈和银圈的焊接处, 用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使 之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4 溶液,片刻后可观察到的现象是( D ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定; B. 保持平衡状态; C. 铁圈向下倾斜; D. 银圈向下倾斜;

5.试将下列两个氧化还原反应分别设计成两 个原电池 (1)Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag ( Zn∣AgNO3∣C ) (2)2Fe3++Fe=3Fe2+
( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )


本节要点:



1,什么是原电池? 2,构成原电池的条件是什么? 3,原电池的正负极和电子流向如何断? 4,原电池的工作原理是什么?

作业:
预习化学电源

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