第二课时：原电池的工作原理
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Cu
2020/3/27
练习2. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用 导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
__Z_>__Y_>__X_>__W_____
2020/3/27
三、原电池的主要应用：
1.进行金属活动性强弱比较； 2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸 反应制取氢气；
根据负极氧化、正极还原写出电极反应式
电极材料
半电池：
电解质溶液
根据电极反应确定
还原剂（电极材料）和氧化产物（电解质溶液）为负极的半电池 氧化剂（电解质溶液）和还原产物（电极材料）为正极的半电池
（或其它不活泼材料）
外电路 用导线连通，可以接用电器
内电路 是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路
画出装置示意图
原电池，加速铁屑的氧化 3)加入氯化钠的主要作用是 氯化钠溶于水、形成。
电解质溶液 4)木屑的作用是 使用“热敷袋”时受热均匀。
2020/3/27
2020/3/27
原电池的设计及应用
特别提醒： 打开教材P13~14, 打开步步高P9~10， 打开疑难P13~14.
2020/3/27
知识回顾
1、工作原理： （1）、电路
电子流向：由失：电子的一极向得电子的一极
外电路
电流方向：与电子流向相反
内电路
阴离子流向与电子流向一致 阳离子流向与电流一致
(2)、电极
负极： 电子流出的电极，通常是活泼金属 正极： 电子流入的电极，通常是不活泼金属或
2020/3/27
2、原电池电极反应式的书写
1、确定原电池正负极，以及两极上发生反应的 物质，负极发生氧化反应，正极发生还原反应 2、重视介质是否参加反应，注意两极得失电子 总数相等 3、将两极电极反应式相加即得原电池的总反应 式
2020/3/27
3、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极
负极：2 Al+ 8OH－—6e- =2Al O2－ +4H2O 正极：6H+ + 6 e- =3 H2↑
总：2Al+ 2OH－ +2H2O =2Al O2－ + 3H2 ↑
2020/3/27
探究问题
稀H2SO4
负极：2 Al — 6e- =2Al 3+ 正极： 6H+ + 6e- =3 H2↑ 总：2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2 ↑
3.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极 而受到保护。如在铁器表面镀锌。
4.解释某些化学现象
5.利用原电池原理设计新型化学电池；
2020/3/27
原电池原理应用：(1)比较金属活动性强弱。
例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
例3： 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
2020/3/27
原电池原理应用：(4)判断溶液pH值变化
例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收 集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为—0.0—15 mol,溶液的pH值变__变__大___(填“变大”、“变 小”、“不变”)？pH为多少？（溶液体积变化忽 略不计）
石墨电极
(3)、电极反应 (4)20、20/3/2电7 池反应:
负极： 正极：
2、形成原电池的一般条件 （1）有两种活泼性不同的导电材料
(不同的金属或金属与非金属导体）作电极 （2）两个电极必须插入电解质溶液中 （3）两极相连形成闭合回路 （用导线连接或电 极直接接触） （4）有自发的氧化还原反应
总：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
稀硫酸
负极： 2Fe — 4e- = 2Fe2+
正极： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
Fe
Cu 总：2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2↓
N稀a硫Cl酸溶液
2020/3/27
探究问题
稀硫酸
负极： Mg — 2e- = Mg2+ 正极： 2H+ + 2e- = H2↑ 总：Mg +2H+ = Mg 2+ + H2 ↑
2020/3/27
问题牛刀解初决试
1.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐
变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、
C应是下列各组中的哪一组（ D ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
G
AB
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
2020/3/27
原电池原理应用：的是 （ D ） A. 纯锌和1mol/L 硫酸； B. 纯锌和18 mol/L 硫酸； C. 粗锌和 1mol/L 盐酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
2020/3/27
原电池原理应用： (3)比较金属腐蚀的快慢
2020/3/27
负极： Cu —2e- = Cu 2+
正极： 4H+ +2NO3－ + 2 e- = 2NO2 ↑ + 2H2O
总：Cu + 4H+ +2NO3－= 2NO2 ↑ +
Cu 2+ + 2H2O
宝剑出鞘
练习：1、下列关于下图所示原电池的说法正确的是B、C A 铝片为正极 B 正极上有H2产生 C Al是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色 沉淀析出 D 当转移0.04 mol e- 时，产生 0.01 mol O2
盐桥
—
+
Zn Cu
Zn
Cu
ZnSO4
2020/3/27
H2SO4
(-)：Zn – 2e- = Zn2H+ 2SO4 (+)：2H+ +2e- = H2↑ 电池反应：
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
探究问题 不同的介质 不同的电极反应
负极： Fe — 2e- = Fe2+
Fe
Cu 正极： 2H+ + 2e- = H2↑
C
2020/3/27
初露锋芒
根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池： Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s)
⑴装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的 装置简图；
⑵注明原电池的正极和负极； ⑶注明外电路中电子的流向； ⑷写出两个电极上的电极反应。
2020/3/27
Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) +
2020/3/27
2020/3/27
例：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个 原电池，画出示意图，写出电极反应。
Fe Fe Cu Cu
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO
4
2020/3/27
正极：Cu2+ +2e- =Cu
设计原电池的思路： 前提：是氧化还原反应
C
⑴装置可采用烧杯和盐桥，
e-
—
Cu
画出此原电池的装置简图 ；
⑵注明原电池的正极和负极
； ⑶注明外电路中电子的流向
AgNO3
；负极Ｃｕ： Ｃｕ－2e- ＝Ｃｕ2+
CuSO
4
⑷写出两个电极上的电极反
应。正极C：
2Ag++2e- ＝2Ag
2020/3/27
3、把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出 电极反应式及电池反应方程式
2020/3/27
原电池原理应用： (5)原电池原理的综合应用
例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、 炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启 用之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 现有大量铁锈存在。
1) “热敷袋”是利用 铁被氧化 放出热量。 2)炭粉的主要作用是 与铁屑、氯化钠溶液构成。
（根据电子流动
方向）
电子流入的极 ——正极
宏观判断：
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出：工作后，有气泡冒出的电极为正极
2020/3/27
练习2. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用 导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
__Z_>__Y_>__X_>__W_____
2020/3/27
三、原电池的主要应用：
1.进行金属活动性强弱比较； 2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸 反应制取氢气；
根据负极氧化、正极还原写出电极反应式
电极材料
半电池：
电解质溶液
根据电极反应确定
还原剂（电极材料）和氧化产物（电解质溶液）为负极的半电池 氧化剂（电解质溶液）和还原产物（电极材料）为正极的半电池
（或其它不活泼材料）
外电路 用导线连通，可以接用电器
内电路 是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路
画出装置示意图
原电池，加速铁屑的氧化 3)加入氯化钠的主要作用是 氯化钠溶于水、形成。
电解质溶液 4)木屑的作用是 使用“热敷袋”时受热均匀。
2020/3/27
2020/3/27
原电池的设计及应用
特别提醒： 打开教材P13~14, 打开步步高P9~10， 打开疑难P13~14.
2020/3/27
知识回顾
1、工作原理： （1）、电路
电子流向：由失：电子的一极向得电子的一极
外电路
电流方向：与电子流向相反
内电路
阴离子流向与电子流向一致 阳离子流向与电流一致
(2)、电极
负极： 电子流出的电极，通常是活泼金属 正极： 电子流入的电极，通常是不活泼金属或
2020/3/27
2、原电池电极反应式的书写
1、确定原电池正负极，以及两极上发生反应的 物质，负极发生氧化反应，正极发生还原反应 2、重视介质是否参加反应，注意两极得失电子 总数相等 3、将两极电极反应式相加即得原电池的总反应 式
2020/3/27
3、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极
负极：2 Al+ 8OH－—6e- =2Al O2－ +4H2O 正极：6H+ + 6 e- =3 H2↑
总：2Al+ 2OH－ +2H2O =2Al O2－ + 3H2 ↑
2020/3/27
探究问题
稀H2SO4
负极：2 Al — 6e- =2Al 3+ 正极： 6H+ + 6e- =3 H2↑ 总：2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2 ↑
3.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极 而受到保护。如在铁器表面镀锌。
4.解释某些化学现象
5.利用原电池原理设计新型化学电池；
2020/3/27
原电池原理应用：(1)比较金属活动性强弱。
例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
例3： 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
2020/3/27
原电池原理应用：(4)判断溶液pH值变化
例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收 集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为—0.0—15 mol,溶液的pH值变__变__大___(填“变大”、“变 小”、“不变”)？pH为多少？（溶液体积变化忽 略不计）
石墨电极
(3)、电极反应 (4)20、20/3/2电7 池反应:
负极： 正极：
2、形成原电池的一般条件 （1）有两种活泼性不同的导电材料
(不同的金属或金属与非金属导体）作电极 （2）两个电极必须插入电解质溶液中 （3）两极相连形成闭合回路 （用导线连接或电 极直接接触） （4）有自发的氧化还原反应
总：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
稀硫酸
负极： 2Fe — 4e- = 2Fe2+
正极： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
Fe
Cu 总：2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2↓
N稀a硫Cl酸溶液
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探究问题
稀硫酸
负极： Mg — 2e- = Mg2+ 正极： 2H+ + 2e- = H2↑ 总：Mg +2H+ = Mg 2+ + H2 ↑
2020/3/27
问题牛刀解初决试
1.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐
变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、
C应是下列各组中的哪一组（ D ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
G
AB
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
2020/3/27
原电池原理应用：的是 （ D ） A. 纯锌和1mol/L 硫酸； B. 纯锌和18 mol/L 硫酸； C. 粗锌和 1mol/L 盐酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
2020/3/27
原电池原理应用： (3)比较金属腐蚀的快慢
2020/3/27
负极： Cu —2e- = Cu 2+
正极： 4H+ +2NO3－ + 2 e- = 2NO2 ↑ + 2H2O
总：Cu + 4H+ +2NO3－= 2NO2 ↑ +
Cu 2+ + 2H2O
宝剑出鞘
练习：1、下列关于下图所示原电池的说法正确的是B、C A 铝片为正极 B 正极上有H2产生 C Al是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色 沉淀析出 D 当转移0.04 mol e- 时，产生 0.01 mol O2
盐桥
—
+
Zn Cu
Zn
Cu
ZnSO4
2020/3/27
H2SO4
(-)：Zn – 2e- = Zn2H+ 2SO4 (+)：2H+ +2e- = H2↑ 电池反应：
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
探究问题 不同的介质 不同的电极反应
负极： Fe — 2e- = Fe2+
Fe
Cu 正极： 2H+ + 2e- = H2↑
C
2020/3/27
初露锋芒
根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池： Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s)
⑴装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的 装置简图；
⑵注明原电池的正极和负极； ⑶注明外电路中电子的流向； ⑷写出两个电极上的电极反应。
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Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) +
2020/3/27
2020/3/27
例：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个 原电池，画出示意图，写出电极反应。
Fe Fe Cu Cu
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO
4
2020/3/27
正极：Cu2+ +2e- =Cu
设计原电池的思路： 前提：是氧化还原反应
C
⑴装置可采用烧杯和盐桥，
e-
—
Cu
画出此原电池的装置简图 ；
⑵注明原电池的正极和负极
； ⑶注明外电路中电子的流向
AgNO3
；负极Ｃｕ： Ｃｕ－2e- ＝Ｃｕ2+
CuSO
4
⑷写出两个电极上的电极反
应。正极C：
2Ag++2e- ＝2Ag
2020/3/27
3、把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出 电极反应式及电池反应方程式
2020/3/27
原电池原理应用： (5)原电池原理的综合应用
例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、 炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启 用之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 现有大量铁锈存在。
1) “热敷袋”是利用 铁被氧化 放出热量。 2)炭粉的主要作用是 与铁屑、氯化钠溶液构成。
（根据电子流动
方向）
电子流入的极 ——正极
宏观判断：
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
较不活泼的电极材料——正极
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极
——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出：工作后，有气泡冒出的电极为正极