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选修4 第四章 电化学基础
第一节 原电池
高二化学组
.
1
一、原电池： 是将化学能转化为电能的装置
.
2
原电池的构成条件:
❖ 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
.
3
练习
判断下列装置是否能形成原电池？ CDE
A
B
C
D
E
F
.
4
思考与交流
二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：
半电池中：还原性强的材料作负极，失电子被氧化 另半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原 外电路中：电子由负极经导线流向正极 内电路中：两极之间通过盐桥构成闭合回路。
.
Байду номын сангаас15
问题解决 铜银原电池（盐桥）
电极反应：
Cu 盐桥 Ag
负极：
Cu － 2e- = Cu2+
半电池：包括电极材 料和电解质溶液，两 个隔离的半电池通过 盐桥连接起来。
.
12
盐桥工作示意图
1、勾通内电路
2.平衡电 荷，使溶 液呈电中
性
Cl－ K+
K+ Cl－
Cl－K+ Cl－
K+
KC+ l－
KC+ l－
K+ Cl－
K+Cl－ Cl－K+
K+ Cl－
Cl－ K+
Cl－K+
e－
Ze－nZn2+
2.离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱， 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
.
18
练习反馈
(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 Cu ； 电解质溶液Y是 AgNO3；
SO42-
为什么？
CuSO4溶液 3.怎样构成闭合回路？
.
10
信息提示
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
.
11
实验探究二
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？
Cu2+ Cu
SO42－
SO42－
.
13
问题解决 锌铜原电池（盐桥）
Zn
盐桥
Cu
电极反应：
负极： Zn－2e- =Zn2+
正极：
ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Cu2++2e- =Cu 锌半电池 铜半电池 总反应：
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
.
14
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
Zn也会和CuSO4 直接反. 应存在缺陷！
8
实验探究一
原因分析
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？
.
9
实验探究二
实验设计
A
1.烧杯中加什么溶液？
Zn
Cu
Zn2+
不与锌反应的溶液，
一般加金属对应的盐溶液。
SO42-
2.安培表指针会偏转吗？
Zn2+ ZnSO4溶液
Zn
现象再分析
A
CuSO4 溶液
1.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。
2.不使用时，该原电池能否长期保存
（2）银电极为电池的 正 极， 发生的电极反应为 2Ag+ + 2e- = 2 Ag
X电极上发生的电极反应为
Cu – 2e- = Cu2+ ；
（3）外电路中的电子是从 X 电极
流向 Ag 电极。
.
19
正极：
2Ag + +2e- =2Ag CuSO4溶液
总反应：
铜半电池
AgNO3溶液
银半电池
Cu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag
.
16
知识应用
请根据离子反应： Fe + Cu2+＝ Fe2+ + Cu 设计一个带盐桥的原电池，
.
17
知识递进
A
A
Fe
优点：
CuSO4 溶液
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
合回路，使两个电极反C应u不2+断进行，发生有序的电子
转移过程，产生电流。
硫酸铜.溶液
6
实验探究一
开始实验现象 一段时间实验现象
锌片 锌片腐蚀，不断溶解
Zn-2e-=Zn2+
锌片被红色物质覆盖
铜 铜片上有红色物质析出
Cu2++2e-=Cu
电流表 电流表指针发生偏转 电流表读数不断减小
.
7
实验探究一
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电 池,思考为什么有电流产生？
电解质溶液 电极材料 电极反应
正极
负极
装置图
.
5
原电池的工作原理
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Zn-2e-=Zn2+ (–)
Zn
氧化反应
A
(＋) Cu2++2e- =Cu
CCuu
还原反应
子的锌定片向失移去动电和子外，部铜e导-离线子S中O得电42到子- 电的子定，向两移极动之，间构溶成液闭离
第一节 原电池
高二化学组
.
1
一、原电池： 是将化学能转化为电能的装置
.
2
原电池的构成条件:
❖ 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
.
3
练习
判断下列装置是否能形成原电池？ CDE
A
B
C
D
E
F
.
4
思考与交流
二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：
半电池中：还原性强的材料作负极，失电子被氧化 另半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原 外电路中：电子由负极经导线流向正极 内电路中：两极之间通过盐桥构成闭合回路。
.
Байду номын сангаас15
问题解决 铜银原电池（盐桥）
电极反应：
Cu 盐桥 Ag
负极：
Cu － 2e- = Cu2+
半电池：包括电极材 料和电解质溶液，两 个隔离的半电池通过 盐桥连接起来。
.
12
盐桥工作示意图
1、勾通内电路
2.平衡电 荷，使溶 液呈电中
性
Cl－ K+
K+ Cl－
Cl－K+ Cl－
K+
KC+ l－
KC+ l－
K+ Cl－
K+Cl－ Cl－K+
K+ Cl－
Cl－ K+
Cl－K+
e－
Ze－nZn2+
2.离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱， 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
.
18
练习反馈
(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 Cu ； 电解质溶液Y是 AgNO3；
SO42-
为什么？
CuSO4溶液 3.怎样构成闭合回路？
.
10
信息提示
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
.
11
实验探究二
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？
Cu2+ Cu
SO42－
SO42－
.
13
问题解决 锌铜原电池（盐桥）
Zn
盐桥
Cu
电极反应：
负极： Zn－2e- =Zn2+
正极：
ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Cu2++2e- =Cu 锌半电池 铜半电池 总反应：
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
.
14
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
Zn也会和CuSO4 直接反. 应存在缺陷！
8
实验探究一
原因分析
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？
.
9
实验探究二
实验设计
A
1.烧杯中加什么溶液？
Zn
Cu
Zn2+
不与锌反应的溶液，
一般加金属对应的盐溶液。
SO42-
2.安培表指针会偏转吗？
Zn2+ ZnSO4溶液
Zn
现象再分析
A
CuSO4 溶液
1.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。
2.不使用时，该原电池能否长期保存
（2）银电极为电池的 正 极， 发生的电极反应为 2Ag+ + 2e- = 2 Ag
X电极上发生的电极反应为
Cu – 2e- = Cu2+ ；
（3）外电路中的电子是从 X 电极
流向 Ag 电极。
.
19
正极：
2Ag + +2e- =2Ag CuSO4溶液
总反应：
铜半电池
AgNO3溶液
银半电池
Cu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag
.
16
知识应用
请根据离子反应： Fe + Cu2+＝ Fe2+ + Cu 设计一个带盐桥的原电池，
.
17
知识递进
A
A
Fe
优点：
CuSO4 溶液
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
合回路，使两个电极反C应u不2+断进行，发生有序的电子
转移过程，产生电流。
硫酸铜.溶液
6
实验探究一
开始实验现象 一段时间实验现象
锌片 锌片腐蚀，不断溶解
Zn-2e-=Zn2+
锌片被红色物质覆盖
铜 铜片上有红色物质析出
Cu2++2e-=Cu
电流表 电流表指针发生偏转 电流表读数不断减小
.
7
实验探究一
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电 池,思考为什么有电流产生？
电解质溶液 电极材料 电极反应
正极
负极
装置图
.
5
原电池的工作原理
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Zn-2e-=Zn2+ (–)
Zn
氧化反应
A
(＋) Cu2++2e- =Cu
CCuu
还原反应
子的锌定片向失移去动电和子外，部铜e导-离线子S中O得电42到子- 电的子定，向两移极动之，间构溶成液闭离