原电池原理电极反应式

盐桥工作示意图
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+
Cu2+ Cu
SO42－
SO42－
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
知识小结
二. 有盐桥的原电池：
1、盐桥的成分： 通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 Cl-移向负极，K+移向正极
（使烧杯中的溶液呈电中性）
2、盐桥的作用： 勾通内电路; 平衡电荷，使溶液呈电中性
3、工作原理：
负极：
Zn－2e- =Zn2+ 氧化反应
正极：
Cu2++2e- =Cu 还原反应
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
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
补：特殊原电池：
Al
Mg
NaOH
补：特殊原电池：
Fe或Al
Cu
浓HNO3
补：特殊原电池：(钢铁的腐蚀再讲）
总反应： Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
问题解决 铜银原电池（盐桥）
电极反应：
Cu 盐桥 Ag
负极：
Cu － 2e- = Cu2+
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
知识递进
A
A
Fe
优点：
子或电 流流向
电子流入或电流流出的一极
—正极
较活泼的一极
—负极
根据电极材料 较不活泼的一极
—正极
发生氧化反应的极
根据原电池电极 发生的反应
发生还原反应的极
—负极 —正极
根据电极反应现象 溶解或减轻的一极
—负极
增重或放出气泡的一极 —正极
根据溶液中离子移动的方向 阴离子移向的一极 —负极 阳离子移向的一极 —正极
3、确定电解质溶液：一般选用反应物中的电解质 溶液
4、构成闭合回路
思考与交流
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池
电解质溶液 电极材料 电极反应
正极
负极
装置图
拓展加深：利用反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 ， 设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐
D、ACH4+2O2 B
C CO2+2H2O
D
原电池的设计方法归纳：
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。
1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个 反应，分别做原电池的负极和正极。
2、确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单 质，可用该金属直接做负极，(如为气体或溶液中 的还原性离子可用惰性电极做负极)；发生还原反 应的电极材料必须不如负极材料活泼。
造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直 接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液 中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少 量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表 面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌 表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。 当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原 电池了，也就没有电流在产生。
一、原电池： 将化学能转化为电能的装置
思考：在如下图所示的8个装置中， 属于原电池的有_④__⑥_。⑦
1、原电池的构成条件:
❖ ①能自发进行氧化还原反应（本质） ❖ ②两个活泼性不同的电极 ❖ ③有电解质溶液 ❖ ④形成闭合回路
原电池工作原理
Zn-
Cu
Zn2+
H+ H+ SO42-
2、原电池工作原理
桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
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参考答案
巩固 练习1
Al
石墨
稀硫酸 （1）说明反应的现象； （2）判断正负极； （3）写出电极反应式； （4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。
巩固 练习2
Fe
Mg
稀硫酸 （1）说明反应的现象； （2）判断正负极； （3）写出电极反应式； （4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。
提出问题：
左图是原电池，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？
❖ ①电极及反应：
❖ 负极：电子流出或电流流入的极，氧化反应
❖ 正极：电子流入或电流流出的极，还原反应
❖ ②电荷流向：
❖ 电子：负极→正极
❖ 电流：正极 →负极
❖ 离子：阴离子→ 负极
❖
阳离子 → 正极
❖ ③放电现象：
❖ 负极：溶解或减轻
❖ 正极：增重或放出气泡
正负极的判断方法（优化设计）
根据电 电子流出或电流流入的一极 —负极
改进措施？
将锌片与硫酸铜溶液隔离
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
1.烧杯中加什么溶液？ 不与锌反应的溶液，一般加金属对应的 盐溶液。
2、上述装置构成原电池了吗？为什么？ 3、怎样才能构成原电池呢？
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
盐桥的作用：1.勾通内电路 2.平衡电荷，使溶液呈电中性
的泼盐性A溶由、液 强Ca中 到C， 弱O3有 的+金顺2H属序C是Cl 析（出B，Ca据）C此l2+判CO断2它+H们2O的活 Ａ．BＤ、、 CuＣ+2、FＡeC、l3Ｂ CＢuC．l2Ｄ+2、FeＡC、l2 Ｂ、Ｃ
Ｃ．C、ＤN、aＢ2S、OＡ3+、2HＣ2SO4 Ｄ．NＢa2、SOＡ4、+SＤO、2+HＣ2O
Fe
Cu
空气
NaCl溶液
三、原电池原理的应用
1、加快氧化还原反应的速率
2、比1、较将金等属质活量动的两性份强锌弱粉a、b分别加入过量的稀 34、、2结分浸金设4硫中的3间、、、起别入属计酸产是后有下下来浸B，生（腐腐电A列的列浸 入A同 氢 蚀、蚀池化盐装入 等时 气 速B）快、学溶置、稀 浓向 的 率反液慢中寻C度Ha体由应、中2四中比求盐S积慢有D，O块加酸较和V到四4可无相少中中L及快制种能明同量与，，的金造金设显的C时BD顺属属u化极计变比Z间S序n，产的学成化AOt片是m将反4生原，保，电溶iA应n气(电如放液护4源与的)剧泡池果置，关B(烈，2的把一用下)系，将是铜段导列，(将1A（浸时线各)正、C入B联(图确u3D、)CD）