高中化学选修四原电池资料
人教版高中化学选修四 化学电源 PPT课件
燃料电池汽车
四、燃料电池：
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能 直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲 醇、氨、煤气燃料电池……）
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而 得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 电流总反应式为：
Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s
铅蓄电池的充放电过程：
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞 合金，电解质溶液KOH溶液。反应式为： 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：（Zn）
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极，电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时，化学反应会导致电子在电路中流动，产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池，它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点，广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质（如氢气、甲醇等）作为燃料，通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点，在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备，如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长，成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置，被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点，有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置，在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课，我们了解了原电池的构成和工作原理，以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中，进一步加深对原电池的理解。
谢谢！。
人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共19张PPT)
下列装置中能构成原电池的是：
A
没有两个活泼性不同的导体作电极
B
C
没有电解质溶液
D
没有形成闭合回路
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
实验探究㈠
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
本堂小结
⒈原电池的功能: ⒉原电池的工作原理：
⒊原电池输出电能的能力：
本堂小结
⒈原电池的功能:将化学能转化为电能 ⒉原电池的工作原理： ①用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提 供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外 电路得到电子。 ②在原电池的内部，通过阴阳离子的定向移动而形 成内电路。 ⒊原电池输出电能的能力，取决于 ①装置设计的合理性； ②组成原电池的反应物的氧化还原能力。
练习
根据反应：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag 设计一个带盐桥的原电池。 ⑴画出此原电池的装置简图； ⑵注明原电池的正负极； 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式。
实验方案
实验探究㈡
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个能产生持续、稳定电流 的原电池，并进行实验。
实验装置构成及实验现象
正极
电极材料 电解质溶液
负极
装置图
连通两烧杯 溶液的材料
电流表读数 是否稳定
原电池的工作原理
e- → e- → 1.外电路中电子从
←ClK +→
设计一个原电池。
正极 电解质溶液 电极材料 负极 装置图
人教版高中化学《选修4》课件原电池
CuSO4溶液
Zn
e-
Cu
有电流 CuSO4溶液
Zn 、Cu分开的原电 池，电子从Zn经导线 流向Cu。
实验探究
设计图 Zn
ee-
实验记录 Cu
记录短时 间内电流 计指针偏 转角度的 变化？
现象
电流计指 针偏转的 角度逐渐 变小。 Zn片上有 Cu生成。
解释
人教版电化学基础
第一节 原电池
判断下列装置是否是原电池？
Zn
Cu Zn Zn
酒 精
Zn Cu Zn
稀 HCl
Cu
稀HCl
稀HCl
稀H2SO4
原电池装置?
Zn Cu Zn
电流表指针偏转?
Cu Zn Cu
CuSO4溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
原电池类型
Zn
e-
外电路是 否有电流
结论
Cu 无电流
CuSO4溶液
Zn
Cu
短路的原电 池,分流了锌 失去的部分 电子,造成导 线中电流逐 渐减弱。
CuSO4溶液
使原电池产生持续电流的解决方案
Zn
KCl溶液
Cu
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn
Cu
KCl溶液
动手
现
实验
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
有稳定电流,锌片溶解,铜片上生成铜 象: 锌半电池 铜半电池
（1）画出原电池的装置简图 （2）注明原电池的正极和负极
（3）注明外电路中电子的流向
（4）写出两个电极上的电极反应
动 手 实 验
实验装置
Zn
人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.1 原电池(共12张PPT)
例：写出下列装置的电极反应式
二、设计原电池
设计思路
1. 写出电极反应式 将已知的氧化还原反应拆分为氧化反应和还原
反应两个半反应。 2. 确定电极材料
以两极反应原理为依据，确定电极材料。 如，发生氧化反应的物质为金属单质，可用该 金属直接作负极；用较不活泼的金属(或能导电的惰 性材料)作正极。 3. 确定电解质溶液 一般选用总反应式中的电解质溶液；若有盐桥 ，阳离子与电极相对应，电极不与电解质溶液反应
2. 工作原理
电极反Байду номын сангаас式的书写
(1)遵循离子方程式书写规则。 注意：生成难溶物沉积在电极上，不标“↓”。
(2)方法步骤 标变价→列物质→注得失→配守恒
负极：氧化反应，还原剂 − ne- ══ 氧化产物 正极：还原反应，氧化剂 + ne- ══ 还原产物 电池反应 = 负极反应式 + 正极反应式
注意：同时书写正负极反应式，以得失电子数 相等配平；书写单个电极反应式，化为最简整数比 。
第四章 电化学基础
第一节 原电池
一、原电池
−
+
1. 装置
盐桥：装有含琼胶的KCl饱和溶液 盐桥的作用： ① 构成闭合回路。 ② 平衡电荷。盐桥中的阴、阳离子定向迁移(溶液中的离子不能通过盐桥)，使电
解质溶液保持电中性，反应持续进行，能长时间稳定放电。 ③ 避免电极与电解质溶液直接反应，最大程度地将化学能转化为电能。
达标练习
教材 P73 习题
课后作业
学法 P105-106
这一 样个 的人 人所 才受 有的 学教 问育 。超
过 了 自 己 的 智 力 ，
You made my day!
我们，还在路上……
高中化学原电池知识点总结 原电池知识点大全
高中化学原电池知识点总结原电池知识点大全高中化学原电池学问点总结原电池学问点大全工作化学选修四是高中化学的重点部分，也是高中化学中最难的一部分学问。
其中原电池更是让许多同学学的是叫苦不迭，但是却又不得不学，现在我将工作化学原电池部分的学问点进行了总结，供大家学习和复习时使用。
高中化学原电池学问点一1、形成条件：原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区分于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。
从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
2、构成条件：1电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料非金属或某些氧化物等组成。
2两电极必需浸泡在电解质溶液中。
3两电极之间有导线连接，形成闭合回路。
3、形成前提：总反应为自发的氧化还原反应? 电极的构成：a.活泼性不同的金属锌铜原电池，锌作负极，铜作正极;b.金属和非金属非金属必需能导电锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极;c.金属与化合物铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极;d.惰性电极氢氧燃料电池，电极均为铂。
?电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
原电池正负极推断：负极发生氧化反应，失去电子;正极发生还原反应，得到电子。
电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。
溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极高中化学原电池学问点二1、原电池电极反应方程式的书写：1列出正、负电极上的反应物质，在等式的两边分别写出反应物和生成物。
化学选修四原电池
例4： 下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
(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值为___3_.4_____？（溶液体积变化忽略不计）
（）
正极 负极
A
B
C
D
Zn
Cu
Cu Fe
Cu
Zn
uSO4 HCl
练习:下列装置中，能组成原电池的是:(D、E )
(A)
(B)
(C)
酒精
稀H2SO4
(D)
(E)
(F)
稀H2SO4
锌铜原电池装置示意图
盐桥的作用： （1）平衡电荷 （2）两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧 杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子
外电路（导线） 负极 e—
电流
内电路（溶液）
阴离子
正极 聚集e—带负电
阳离子
牺牲负极，
保护正极
正极只起导电作用， 不参与电极反应！
三、构成原电池的条件：
（1）两种活动性不同的电极
①活泼性不同 的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极 ②金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极 ③金属和化合物。如铅蓄电池，铅块作负极，PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt
（2）电解质溶液能导电 酒精
蔗糖
（3）形成闭合回路
原电池的反应实质：负极与电解液发生的氧化还原反应！
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第一节 原 电 池(36张PPT)
要点二 原电池的设计
理论上，能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池， 实际设计时应注意以下几方面： 提供 (1) 用 还原性较强 ________ 的物质作为负极，向外电路 ________ 得到 电子；用 氧化性较强 ________ 的物质作为正极，从外电路 ________ 电子。
阴阳离子的定向移动 (2) 将两极浸在电解质溶液 ________ 中，通过 __________________ 形成内电路。 导线 流向正极，再通过 (3) 放电时负极上的电子通过 ________ 溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路，其中阳离子移 向________ 正 正 极，阴离子移向________ 负 极。
负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极
正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极
栏 目 链 接
3．根据两极发生的变化判断
负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反现象判断
负极——会逐渐溶解，质量减小
正极——有气泡逸出或质量增加
栏 目 链 接
三、原电池正负极的判断方法
负极：活泼性__强__的金属，发生__氧化__反应。
正极：活泼性__弱__的金属或导体，发生__还原__反应。 原电池正负极判断： 1．根据电极材料判断 负极——活泼性较强的金属
栏 目 链 接
正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属
注意：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中， Al做负极。 2．根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子 的定向移动方向判断
栏 目 链 接
(1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，
(2)确定电极材料。
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负
人教版化学选修四原电池课件
（1）电极X的材料是___铜______；电解质溶液Y是 Ag_N_O__3； （2）银电极为电池的___正____极，发生的电极反应为
___2_A_g_+_+_2_e_-=_2_A_g；X电极上发生的电极反应为 ____C_u_-_2e_-_=_C_u_2+_。 （3）外电路中的电子是从__C_u__电极流向__A_g___电
必发生 失电子
的 氧化反应 原电池
必发生 得电子
的 还原反应
与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路：
内电路
电子流向：负极流向正极 电流方向：正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极：负极：电子流出的一极
正极：电子流入的一极
负极： Zn－2e-＝ Zn2+
3.电极反应式：
正极： 2H++ 2e-＝ H2↑
②组 ③组 ④组
蜂鸣器 区别
响
响
响
两极材料不同
不响
结论
活泼性不同 负极：较活泼的金属 的两个电极 正极：较不活泼的金属、石墨等
活动探究2
⑤
⑥
⑦
H2
橙汁
蜂鸣器 区别
⑤组 ⑥组
响
不响
溶液导电性不同
⑦组
响
结论 电极材料均需插入电解质溶液中
活动探究3
⑧
⑨
蜂鸣器 区别 结论
⑧组 响
⑨组 不响
电解质溶液是否连通
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
选修四41《原电池》ppt课件
常见类型及其特点
锌铜原电池
以锌为负极，铜为正极，稀硫酸为电解质溶液。锌片逐渐 溶解，铜片上有气泡产生，电流计指针发生偏转。
铅蓄电池
以铅为负极，二氧化铅为正极，硫酸为电解质溶液。放电 时，铅和二氧化铅分别与硫酸反应生成硫酸铅和水；充电 时，硫酸铅分别被还原成铅和二氧化铅。
燃料电池
以氢气、甲烷等可燃性气体为燃料，氧气或空气为氧化剂 ，通过燃烧将化学能转化为电能。具有能量转化率高、环 保等优点。
预习要求
了解电解池的基本概念和构成条件，思考电解池与原电池的联系和区别。
谢谢
THANKS
固态电池
分析固态电池的优势、技术难题及未来发展 趋势。
05 实验操作与安全问题注意事项
CHAPTER
实验操作规范流程介绍
实验前准备
检查实验器材是否齐全、清洁，确保电源接触良好；熟悉实验步 骤和注意事项。
实验操作步骤
按照实验指导书逐步进行，注意电极的极性和电解质溶液的浓度 ；观察并记录实验现象和数据。
学生自我评价报告分享
学生对原电池知识点 的掌握情况
学生对自己学习过程 中的反思和改进措施
学生对课堂活动的参 与度和表现
拓展思考题目布置
探究不同电解质溶液对原电池性 能的影响
设计并制作一个简易的原电池模 型
调查了解原电池在日常生活和工 业生产中的应用
下一讲预告及预习要求
下一讲内容
电解池的基本原理和应用
研究电极反应速率及其影响因素 的科学。
影响因素分析
01
02
03
04
温度
影响电极反应速率常数和扩散 系数。
浓度
改变电极表面反应物和产物的 浓度，影响反应速率。
高中化学选修四知识点(重要考点)总结
高中化学选修四知识点（重要考点）总结！一、原电池（一）概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（二）组成条件：1. 两个活泼性不同的电极2. 电解质溶液3. 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路（三）电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
（四）电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑（五）正、负极的判断：1. 从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
2. 从电子的流动方向：负极流入正极3. 从电流方向：正极流入负极4. 根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极5. 根据实验现象：（1）溶解的一极为负极（2）增重或有气泡一极为正极二、化学电池（一）电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池（二）化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置（三）化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池1. 一次电池常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2. 二次电池（1）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
（2）电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb－2e- ＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+阳极：PbSO4＋2e- ＝Pb两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2SO4 ⇋2PbSO4↓＋2H2O（3）目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池3. 燃料电池（1）燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池（2）电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。
选修4-原电池-课件
④ 一个自发的氧化还原反应。
讨论1：以下哪些装置可以形成原电池？
Pt
Zn
Cu Fe
Fe Fe
C
H2
Pt O2
CuSO4溶液 A
Mg
Al
稀硫酸 B
Zn
NaCl溶液 C
Cu
KOH溶液 D
Fe
C
NaOH溶液 E
稀硫酸 稀硫酸 F
纯酒精 G
讨论：原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质 溶液有关，下列说法中不正确的是 （ ） A．由 Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：
C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中 石墨电极为负极
练习4：反应AsO43-+2I-+2H+⇌
AsO33-+I2+H2O，现设计如下实验 装置，进行下述操作：
I:向B杯内逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转； II: 若改向B烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表 指针与(I)实验的反向偏转。
科学探究
基于盐桥的作用，你知道上述原电池装置还可以怎 么改进？
思考：原电池的设计
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计一个原电池.
Fe
Cu
FeSO4
CuSO4
课堂练习： 利用此氧化还原反应来设计原电池，写
出电极反应式，并画出装置图。
Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
Cu
A
Zn
Cu
CuSO4
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形成原电池需要 哪些条件呢?
• 形成原电池的条件：
1．有活动性不同的电极
2．电极材料均插入电解质溶液 3．两极相连形成闭合回路
e
Zn 负 极
外 电
正 Cu 路 极
氧金属失化源自电子变反 成阳离应
子进入
H+得电 子生成 氢气放 出
电解质溶液
还
原 反 应
内 电
路
一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
属的活动性顺序为（ C ）
Ａ、Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ、Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ、Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ、Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
例题：
1.下列哪几个装置能形成原电池？
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
A
V H2SO4
B
V
H2SO4
CX
H2SO4
DX
NaCl溶液
Zn Cu Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Cu
E
F
V
X
Cu SO4
酒精
M
X NaCl溶液
电极材料: Cu---C
电解质溶液: FeCl3
练习
1.下列装置中能组成原电池形成电流的
是 (C )
Zn
Cu
A Cu Cu
A Zn Cu
A Zn Cu
H2SO4
H2SO4
CuSO4
C2H5OH
2．Ｘ、Ｙ、Ｚ都是金属，把Ｘ浸 入Ｚ的硝酸盐溶液中，Ｘ的表面有 Ｚ析出。Ｘ与Ｙ组成原电池时，Ｙ 为电池的负极。Ｘ、Ｙ、Ｚ三种金
N
X H2SO4 H2SO4
Cu
O
V H2SO4
2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是（ ）C
电流计发生偏转
一、原电池——
把化学能转化为电能的装置。
原理分析
发生了一个氧化还原反应：
Zn + 2H+=Zn2+ + H2↑
将氧化还原反应中还原剂失 去的电子经过导线传给氧化剂， 使氧化反应和还原反应分别在两 极上进行,产生电流.
电子的运动：
电子流入
电子的定 向移动形 成电流。
e -e - e -e -的一极是
正负极的确定方法
负极：
电子流出的一极，为较活泼 的金属，发生氧化反应
正极： 电子流入的一极，为较不活 泼的金属，发生还原反应
伏打电池
• 1791 年意大利生理学家 Galvani 发现了以金属片接触青蛙肌肉时， 有收缩的现象发生。当时 Galvani 误以为此现象为青蛙肌 肉所产生的动物电流所致，但在 1800 年意大利的物理学家 Volta 则透过不同的金属间以一液体相 接所形成的伏特电池，说明了青 蛙肌肉的收缩实际上是因不同金 属片间的电位差透过青蛙肌肉作 为电解液而产生的电流所致。
2在．潮马湿口的Al铁空和气(Z白Hn中) 铁，一C谁Fue旦被有腐Sn划蚀痕的后速， 度快？
正极:Cu －设2计e ＝实C验u2+
负如极何:2利Fe3用+＋下2e列＝反2F应e2+ 设计一个原 电池实验装置？判断电流方向， 写出电极反应式，并用实验证明。 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
原电池原理及应用
原电池原理实验
实验步骤
这种铜 会装实置有片发验的气生上现反了泡为应象应什?产什与么生么Z反n？
1、锌片插入稀硫酸
与稀硫酸直接作用有 什锌么片不上同有？气由泡这产种生装
2、铜片插入稀硫酸
置能起到什么样的作 无现象用？
3、锌片、铜片上端连接在 一起插入稀硫酸
铜片上产生气泡
4、锌片、铜片之间连电流 表插入稀硫酸
问题： 上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸 的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长 电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造 成的呢？有没有什么改进措施？
讨论：
造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气 泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内 阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。
为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示 的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？
得出结论
盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路
（2）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁
移完成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+ 增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相 对较多而带负电荷。这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造 成电流中断。
思考：
上述原电池装置是将什么反应的 化学能转换成电能的？指出电池 的正负极，并分别写出其中负极 和正极的电极反应式以及该电池 的总反应方程式。
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应）
正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）
电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
Zn e ee-
e -Cu ee-
正极
（Cu）
电子流出
e- e-
的一极是
负极
-
e eeee ZZeZnSnZZ-nOZS2nnZ2+4O+nZ222nS++-42nS2O2++-2O4+24-2-
-
H- -+
（Zn）
H2SO
4
原电池的电极反应与名称：
正极：
２Ｈ＋＋２e＝Ｈ２↑（得e-还原反应）
负极：
电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极
盐桥
正极
思考感悟 1．盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？ 【提示】 盐桥内通常装有含有琼胶的KCl 饱和溶液；因盐桥能使离子自由通过，故盐 桥的作用是：(1)使整个装置构成通路，代替 两溶液直接接触，(2)平衡电荷。
思考：
1．实验室制取氢气，用锌与 稀硫酸反应。锌用纯锌好，还 是用粗锌好（杂质为碳）？为 什么？实验室只有纯的锌粒， 怎么办？
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩 散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的 电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到 锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
Ｚn－ ２e＝Ｚn２＋（失e-氧化反应）
总反应：２Ｈ＋＋Ｚn ＝Ｈ２↑+Ｚn２＋
电子流动方向与电流方向
电子流动方向：
负极（Zn） 导线
正极（Cu)
电流方向：
正极
导线 负极
溶液
正极
联系Cu-- Zn原电池讨论
1.原电池的正负极如何规定的呢? 2.正负极上分别发生什么反应呢? 3.正负极物质的特征是什么?