高一化学电化学基础

(3)双液原电池的 优点： 能产生持续、稳 定的电流。
例4. 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。
A
X 请回答下列问题： 铜 ( 或 Cu) (1)电极X的材料是________； AgNO3溶液； 电解质溶液Y是___________ 正 极， (2)银电极为电池的________ CuSO4溶液 发生的电极反应为_________________ Ag＋＋e－ = Ag X电极上发生的电极反应为 － = Cu2＋ Cu -2e ____________________________； 负(Cu)电极流向 (3)外电路中的电子是从_______ ________ 正 (Ag) 电极。
强调：原电池的工作原理：
失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应
外电路
还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极
2H++2e- =H2↑
阳离子
阳离子 电解质
溶液
盐桥
内电路
电 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 极 正极：2H++2e- =H ↑ （还原反应） 2 反 +=Zn2++H ↑ (离子方程式） Zn+2H 总反应： 应 2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （化学方程式）
例1. 下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
√
A
H2SO4
√
Zn Cu
B
H2SO4
C
H 2 SO 4
Fe Cu
Zn Cu
D √
NaCl溶液
Zn
Cu
E √
F
Cu 2SO CuSO 44
M
酒精
NaCl溶液
N
H2SO4 H2SO4
例2. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用 导线连接的锌片和铜片，下列叙述正 D 确的是( ) (A)正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片 (C)正极有O2逸出 (D)铜片上有H2逸出
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ =
Cu2++2Ag
设计成一个
能产生持续、稳定电流的原电池装置
Ag Cu
AgNO3
CuSO4
强调：电极的判断及电极反应式的书写 A － ＋ Cu C 例5、判断右边原电池的 正、负极，并写出电极反应式。 负极：Cu -2e－ →Cu 2+ FeCl3溶液 正极：2Fe3+ +2e -→2Fe2+ （稀硫酸）负极:Mg -2e-→Mg2+ A － ＋ + 正极：2H +2e →H2↑
盐桥 电流计
Ag
Y
强调：原电池的设计
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设 计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐 桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
(-)
G
G
(+)
Zn
Pt
Zn
(-)
盐桥
C
(+)
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
Mg Al
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ （NaOH溶液） 负极：2Al+8OH- -6e- →2AlO2-+4H2O 稀硫酸溶液 正极：6H2O+6e- →3H2↑+6OHNaOH溶液
练习：
1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与 锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质 溶液的 pH( C ) A.不变 C逐渐变大 B先变大后变小 D.逐渐变小
例3.市场上出售的“热敷袋”，其主要成分是Байду номын сангаас 铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使 用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启 塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。 当使用完后还会发现有铁锈生成。 (1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？ (2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什 么作用？ (3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。
（3）两导体作电极： ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导 体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。 ②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）
(4)形成闭合回路。 （两电极用导线连接，或接触。）
5.定向移动方向：电子、离子
―负极给出电子，并流向正极”
必发生 必发生 失电子 得电子 的 的 氧化反应 原电池 还原反应
(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？
利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。 (2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作 用？ 碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起 构成原电池，加速铁屑的氧化。 氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。 (3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。 负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2+2H2O + 4e- = 4OH总反应：4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3
知识结构
电化学基础 氧化还 原反应 §3电解池
§1原电池 §2化学电源
化学能转化 为电能，自 发进行
§4金属的电化学腐蚀与防护
电能转化为 化学能，外 界能量推动
一、原电池原理
把化学能转变为电能的装置叫 原电池
要解决的问题： 1. 什么是原电池？ 2. 原电池的工作原理？
（电子的流向、电流的流向、离子的流向、形 成条件、电极的判断、电极反应的写法）
原电池及其工作原理： 1.定义： 化学能转化为电能的装置为原电池。
从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均 可设计成原电池；
２.电极名称： 原电池
相对活泼的电极为负极
相对不活泼的电极为正极
负极：失电子的氧化反应 正极：得电子的还原反应
3.电极反应：
原电池
4. 原电池的形成条件
（1）能自发地发生的氧化还原反应： ①电极和电解质溶液 ②两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池） （2）电解质溶液： 参与电极反应或构成内电路
６. 双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出
（２）盐桥的作用是什么？ 可提供定向移动的阴阳离子， 使由它连接的两溶液保持电 中性，盐桥保障了电子通过 外电路从锌到铜的不断转移 ，使锌的溶解和铜的析出过 程得以继续进行。 导线的作用是传递电子， 盐桥的作用： （1）形成闭合回路。 沟通外电路。而盐桥的作用 则是沟通内电路。 （2）平衡电荷。