第1节 原电池(上课)
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SO42-
e
Zn2+ SO42-
Zn2+SO42- SO42- SO42- SO42-
SO42- Zn2+ SO42-
+
Cu
e e
e
e e e-
e Zn
e
e
SZZOnn4222++-SOZS4nO22-+42-Zn2+SO4Z2Z-nn22+S+ZOn24S+2O-42S-ZOnS422+O-4Z2-n2S+OS4Z2O-nS42O2+-42-e
SO42-SO42- SO42-
Zn2+
Cu2+ Zn2+ Zn2+SO42-
Zn2+SO42- SO42Z-n2+
Zn2+ SO42-ZSn2O+S4O2-42-
SO42- SO42-
Zn2+ SO42-
+
Cu
e e
e
e e e-
e Zn
e
e
Zn2+ Zn2+SO42- Zn2+ SO42- SO42-
第四章 电化学基础
1780年,意大利生物学家伽伐尼(Galvani,L.) 在做青蛙的解剖实验时发现有青蛙抽搐现象。
原电池的雏形 理论解释 :生物电观点
第一节 原电池
学习目标:
1、原电池的工作原理 2、构成原电池的条件
形形色色的电池
实验现象:
锌片上有气泡产生 而铜片上没有
实验现象:
电流计指针发生转, Cu片上有气泡产生
e
e
e
Zn2+ Cu2+ SO42Z-n2+ SO42- SO42- e SO42-
SO42- Zn2+ Zn2+ Cu2+
Zn2+
Zn2+
Cu2+ SO4Z2-n2+
Zn2+CSuO2+42-Zn2+SO42-
Zn2+ SO42-
SO42- SO42-
+
Cu
e e
e
ee e
-
e Zn
e e
e
e
e
SO42- e SO42-
Cu2+
Cu2+
Cu2+ Zn2+Cu2Z+n2+ SO42- Cu2+SO42-
Zn2+ Zn2+ SO42- SO42- Cu2+ SO42-
Zn2+ SO42-
+
Cu
e e
e
e e e-
e Zn
e
e
Cu2+
Cu2+SO4Z2n-2+
SO42-
SO42- e SO42-
Cu2+
Zn2+ SO42-Zn2+
Zn2+ SO42-
Zn2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
+
ee
Cu e
ee
e-
e Zn
e
e
e e
e SO42- Zn2+
SO42S-O42-Cu2+ SO42- e SO42-
CZun2+2+SOZ4n22-+CSuCO2u+42Z2+-Sn2O+42Z-nS2+O42-Zn2+
Cu2+
Zn2+ SO42-
Zn2+
Cu2+ Cu2+
Zn2+
SO42-
Zn2+ SO42- Cu2+ SO42- Cu2+ SO42-
SO42- Cu2+
SO42-
+
e ee e e -
Cu
Zn
Cu2+
Cu2S+O42- Cu2+
Zn2+SO42- CuZ2+n2+
Cu2+ SO42-
Zn2+
SO42-
Cu2+ Zn2+
Cu2+ Zn2+
Cu2S+ZOn422+-SO42-Zn2+ SO4C2-u2+
Zn2+ Zn2+
SO42-
SO42-
SO42-
+
Cu
e e
e
ee e
-
e Zn
e e
e
e
e
Cu2+
Cu2+ Zn2+
ZnS2+O42-SO42- Cu2+ Zn2+
SO42- Zn2+
SO42- Zn2+
氧化性较强 的物质
流出电子
流入电子
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
氧化反应
还原反应
本课时重点学习了原电池 的工作原理
构成原电池的四个条件。
你记住了吗?
有下列材料:Zn片(2片)、Cu片(2片)、 导线、水果 (西红柿、苹果等)、电流计, 请设计一个装置使电流计指针发生偏转, 并画出设计草图。
Zn
SO42- e SO42-
ZSOn24+2-Zn2S+OZ42n-2+SO42Z-n2S+ZOn24+2-
Zn2+ SO42-
Zn2+ Zn2+
SO42-
SO42-
SO42-
+
Cu
e e
e
e e e-
e Zn
e
e
Zn2+ Zn2+SO42- Zn2+ SO42- SO42-
SO42- e SO42-
SO42- SO42-
电流计发生偏转
+
-
Cu e
Zn
e
e
e
e Cu2+e
Cu2+ZSn2O+42-Cu2+SO42- Cu2+
SO42- Zn2+
SO42-
Cu2+
Cu2+ Cu2+
Zn2+
SO42- Cu2+ Cu2+
Cu2+ Zn2+
Zn2+
SO42- SO42-
Cu2+
SO42- SO42-
Cu 还原反应 Zn2+ 氧化反应
电池反应:
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+(离子方程式)
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu (化学方程式)
5、盐桥的作用: 使Cl-向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动,
使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电荷平衡,组成内 部闭合回路,从而使电子不断从Zn极流向Cu极。
e Zn
e
e
Cu2+ SO42Z-n2+
SO42-
Cu2+ Cu2+
Cu2+
Cu2+ SO42-
SCOu24+2-
ZSnO2+42-
Zn2+ SO42-
SO42- Zn2+SO42-
SO42-
SO42-
+
eee
e e
-
Cu
Zn
e
SO42-
Cu2+
Zn2+SO42- Cu2+ SO42-
Cu2+
Cu2+
1、原电池 利用氧化还原反应原理将化学能转化为电
能的装置
[实验4-1] 注意实验装置及现象
(1)电流表发生偏转; (2)铜片上有铜析出,锌片不断溶解; (3)取出盐桥,指针回零点。
锌铜原电池装置示意图
+
-
Cu
Zn
电子
e e
SO42- Cu2+
Cu2+ SO42-
Cu2+ SO42- Cu2+
SO42-
Cu2+
Cu2+ SO42-Zn2+ Zn2+
Cu2+ SO42-
Cu2+SO4C2-u2+
SO42- SO42- SO42- Cu2+
电流计发生偏转
+
ee
eee e
-
Cu
Zn
Cu2+
Cu2+Zn2+ Zn2+ SO42-
SO42-
Cu2+ Cu2+SO42- Cu2+ SO42-
CuS2O+42-
SO42-
+
Cu
e e
e
e e e-
e Zn
e
e
ZCnu22++SO4S2Z-On4S22OC+-u4S22-O+4ZZC2-nnu222S+++SOO4422--Cu2S+ZOn422+S-O42-SOS4Z2O-nS42O2+-42-e
SO42- Zn2+ SO42-
+e
Cu
ee
e
e
e
-
Zn
SO42- Zn2+ SO42-+ Nhomakorabea-
Cu
Zn
SZZOnn4222++-SZOZn4n22S2+-+SOO424-2ZS-nO2+42ZZ-SZnnOn22S+24+Z+O2-n422Z+-n2S+SZOOn44222-+-SZSOZSnOO4n224+2-42+2--Zn2S+O42-SZSOnO422+4-2-
CZun22++ Zn2+
SO42-Cu2+
Cu2+ SO42-
SO42-
SO42- SO42-
+ e e e e ee
Cu
电流计发生偏转
-
Zn
SCCOCuu4u222+ +2-+Cu2CC+Cuuu22S2+ ++OC4u2Z2-+nSZ2+OnC24C+2u-u2+2C+uZ2SZn+SOC2n+O2u4+224Z-+2n-2+CuC2+uS2SO+OS424O-2-42-
思考与练习
下列哪几个装置能形成原电池?
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
H2SO4
A
V
H2SO4
B
V
H2SO4
C
X
NaCl溶液
VD
Zn Cu Fe Cu Zn
Cu
Cu
酒精
NaCl溶液
H2SO4 H2SO4
H2SO4
E
F
VX
M
X
N
O
X
V
化学电池的组成
能导电的物质
还原性较强的 物质(多是金 属电极本身)
SO42-
SO42-
SO42-
+
Cu
e e
-
Zn
e
e 电子
e
SO42-
Cu2+SO4C2-u2+ Zn2+ Cu2+ SO42- Cu2+
SO42- Cu2+Zn2+
e Cu2+
SOC42u-2+SCOu422+-
CSu2O+42- Zn2+
SO42-
SO42-Cu2+SO42-
+
e
e e
-
Cu
Cu2+ SO42-
+
-
Cu
Zn
e
e
e
e
e
e e CuS2+O42- Zn2+
SO42- Zn2+ e SO42-
Cu2+ SO42- Zn2+ Cu2+
Cu2+ Cu2+ SO42-
Zn2+SOC4Z2un-22++SCOu422+-Cu2+
SO42- SO42-
SO42-
+
Cu
ee
e e
-
Zn
1、原电池的定义:
将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、原电池反应的本质: 氧化还原反应
3、构成原电池的条件:
①两个活动性不同的金属(或其中一种为 非金属,即作导体用)作电极。
②电解质溶液 ③形成闭合回路 ④在这种电解质溶液中能自发地进行氧化还原 反应(内部条件)
4、电极反应:
正极(铜电极):Cu2+ + 2e负极(锌电极):Zn - 2e-
SO42-
e e e SO42- e
Cu2S+O42-Cu2+SO42-
Cu2+ Cu2+SO42- Cu2S+O42-
+
-
Cu
Zn
e
e 电子
e
Cu2+ SO42-
Cu2+SO42- Cu2+
Cu2+
Zn2+
e SO42- e
e
Cu2+ SO42-
Cu2+
Cu2+
SO42-
Cu2+ SO42-
CuC2u+2+ Zn2+
ZSOn24+2-Zn2S+OZ42n-2+SO42Z-n2S+ZOn24+2-
Zn2+ SO42-
Zn2+ Zn2+
SO42-
SO42-
SO42-
+
Cu
e e
e
e e e-
e Zn
e
e
SO42- Zn2+ Zn2+
Zn2+SO42- Zn2+ Zn2+SO42- Zn2+
SO42Z-n2+
SO42- Zn2+
Zn2+ Zn2+
SO42-
SO42-
SO42-
+
Cu
ee
e e
-
Zn
e
e
e
e
e Cu2+
SO42-Zn2+SO42-
SO42-SO42-
Zn2+ Zn2+
CZuSn2O2++42-Cu2+Cu2+ZnS2O+42-
Zn2+ SOZ4n22-+
SO42- SO42-
Zn2+ SO42-
Zn2+ SO42-
ZCnu22+Z+n2+ZCSnZO2un+224++2-ZSZSnOn2O24++2C4-S2u-O2+42-ZSOSnS2O4O+24-422Z--n2+SO42S-OS4Z2O-nS42O2+-42-
SO42- Zn2+ SO42-
+
Cu
ee
e e
-
Zn
e
e
e
e
e
Cu2+ Zn2+ SO42-
e
e
e
e
e Cu2+
SO42-Zn2+SO42-
Cu2+ Cu2+
Zn2+Cu2+Zn2+ Zn2+
SO42- Cu2+ SO4C2-u2+
Cu2+
Zn2+ Cu2S+O42-
SO42- SO42-
SO42-
Zn2+ SO42-
SO42-
+
e-
Cu
e Zn
e
e
e
e
Cu2+ e
SO42- Zn2+ SO42-Cu2+