第一节 原电池

判断下图是什么装置？提炼出该装置的模型，回顾并概 括出该类装置构成的条件.
G
Zn
Cu
提炼 模型
果汁(含电 解质溶液)
知识的回顾
一、原电池：将化学能转化为电能的装置
1、构成原电池的条件： ①有两种活动性不同的金属（或非金属
单质）作电极； ②电解质溶液； ③形成闭合回路； ④自发进行的氧化还原反应。
两极一液成回路，氧化还原是中心
小试牛刀：
1.理论上不能用于设计成原电池的反应是（D ）
A．2H2（g）+ O2（g）=2H2O（l） △H＜0
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H＜0
C．4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）=4 Fe（OH）3（s） △H＜0
(1)电极X的材料是___铜__棒____； 电解质溶液Y是___A_g__N_O__3_； （2）银电极为电池的___正_____极， 发生的电极反应为 ____A__g_+_+_e_-_=_A_g_________ ；X电 极上发生的电极反应为 __C_u_-_2_e_-_=_C_u_2_+___________ ； （3）外电路中的电子是从 __负__极__经__导__线流向正极 电极流向
基于盐桥的作用，可以 对上述原电池装置加以 改进设计成化学电源。
学以致用，考一考
练习1、铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是
A.正极反应为：Zn -2e- =Zn2+
B
B.电池反应为：Zn+Cu2+ = Zn2++Cu
C. 在外电路中，电子从正极流向负极
D.盐桥中的K+ 移向ZnSO4 溶液
电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（即:无电子定向 移动）
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
上述装置构成了原电池吗？为什么？
实验探究：方案改进
设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装 置，结果如何呢？你能解释它的工作原理吗？
A
盐桥：
Zn 盐桥 Cu 在U型管中装满用
饱和KCl溶液和琼
根据电极反应确定合适的电极材料
和电解质溶液
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
小结
一、原电池：把化学能直接转化为电能的装置。 1、构成原电池的基本条件：
两极一液成回路，氧化还原是中心
2、原电池反应原理及工作原理
3、加入盐桥后由两个半电池（双液、双池）组成的原电池工作原 理。
化学 · 选修4《化学反应原理》
第一节 原电池
林芝一中高二化学备课组 张灵宇
学习目标
（1）深化认识原电池构成条件及工作原理。 （2）了解盐桥的作用，了解双池原电池的优点。 （3）能根据简单自发的氧化还原反应设计双池原电池。 （4）通过实验探究过程，并利用科学探究方法，提高科学探究 能力，培养科学的思维方式和问题意识。
2、下列原电池装置图中符合Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+的 反应原理的是（ B ）
A
Fe
A Cu B 石墨
A Cu
FeCl3溶液 CuSO4溶液
Cu A Fe
FeCl3溶液 CuSO4溶液
A Cu
石墨
C
D
FeCl3溶液 CuSO4溶液
FeCl3溶液 CuSO4溶液
3．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2 ＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答 下列问题：
2、实验发现该装置不能提供持续 稳定的电流
3、断开外电路不能停止反应，不 能阻止能耗。
4、如何设计实验来避免和克服1、 2和3中的问题呢？也即如何改进？
探究实验：改进方案 让锌片与硫酸铜溶液不直接接触
按下图所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象?
作业 1.根据下列反应设计一个双液原电池：
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
画出装置图并写出电极反应。
设计盐桥原电池的思路：
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
负极半电池：由金属电极和相应的金 属阳离子电解质溶液 组成。（也即还 原剂和氧化产物） 正极半电池：电解质溶液由 发生还原 反应的离子 电解质组成。
Zn
Cu
硫酸溶液
负极（Zn ） __Z_n_-_2_e_-=_Z__n_2+___ 正极（ Cu ） _2_H_+_+_2_e_-_=_H_2↑ 电池反应： Z__n_+_2_H__+_=_Z_n_2_+_+_H2↑
思考：判断电路中电流方向、电子流向和各阴阳 离子的移动方向。并归纳出原电池工作原理。
脂作成的冻胶。
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
实验4-1：
现象： 电流表指针发生偏转。
结论： 该装置属于原电池。
3、盐桥（双液双池）原电池
电极反应： 正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- ＝ Cu 负极（锌电极）： Zn - 2e- ＝ Zn2+
电池总反应：Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
e- A
Zn-
Cu
Zn2+
H+ H+ SO42-
原电池的工作原理示意图：
2、原电池反应原理及工作原理:
Zn-2e-=Zn2+ 失e氧化反应 负极
电 流
正极
2H++2e-=H2 还原反应
阴离子 移向
电解质溶液
阳离子 移向
原电池反应原理:通过自发Biblioteka 氧化还原反应，把化学能转化为电能.
1、理论上应看到只在铜片上有大 量气泡，而实际上锌片上也有大量 气泡产生，这是什么原因导致的呢？
D．HCl+NaOH=NaCl+H2O △H＜0
2、判断下列装置哪些属于原电池
（1） Zn Zn
（2）
（3）
石墨 石墨 Zn
（4） 石墨 Zn Cu
H2SO4 （5）Zn Cu
H2SO4
（6）
Zn
Cu
H2SO4
H2SO4
（7）
Zn
Cu
CuSO4
C2H5OH
ZnSO4 CuSO4
写一写 判断下列原电池正负极，写出电极反应式和电池反应式.
观察盐桥中离子的移动方向，盐桥有什么作用？
盐桥的作用：①构成通路②平衡电荷：使Cl—向锌 盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐 溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流 向Cu极。
【观察与思考】改进后的原电池装置有哪些优点？
1、能够产生持续稳定的电流； 2、提高了能量转化率（化学能→电能）； 3、能够防止装置中化学能的自动释放（自放电）； 【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。