选修四 第四章第一节 原电池

例1. 下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
A
H2SO4
B
H2SO4
C
H 2 SO 4
D
NaCl溶液
Zn
Cu
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Cu
E
Cu 2SO CuSO 44
F
酒精
M
NaCl溶液
N
H2SO4 H2SO4
例2. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的
锌片和铜片，下列叙述正确的是( (B)电子通过导线由铜片流向锌片
强调：原电池的设计 利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设 计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐 桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
(-) Zn
G
(+) Pt
Zn
(-)
G
盐桥
(+)
C
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
(C)正极有O2逸出
D
)
(A)正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大
(D)铜片上有H2逸出
1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与 锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
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 C.逐渐变大 B.先变大后变小 D.逐渐变小
A
例4. 依据氧化还原反应： 电流计 盐桥 2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋ X Ag 2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： 铜 (1)电极X的材料是________ ； CuSO4溶液 Y AgNO3溶液； 电解质溶液Y是___________ (2)银电极为电池的________ 正 极， Ag＋＋e－ = Ag 发生的电极反应为_________________ 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_______ 负(Cu) 电极流向 正(Ag) 电极。 ________
例3.市场上出售的“热敷袋”，其主要成分是： 铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使 用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启 塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。 当使用完后还会发现有铁锈生成。 (1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？ (2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什 么作用？
(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。
(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？ 利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。 (2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作 用？ 碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起 构成原电池，加速铁屑的氧化。 氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。 (3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。 负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2+2H2O + 4e- = 4OH总反应：4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3
二、原电池的发展 1. 单液单池原电池
A
Zn CuSO4 Cu
单液单池的缺点：
1.效率不高（有热量损失）
2.电流不稳定（短时间内衰减）
3.外电路断开仍在反应。 问题在哪儿？ 如何改进？
Zn与CuSO4接触
使Zn与CuSO4分开
二、原电池的发展
2.双液双池原电池
盐桥：装有饱和KCl溶液和琼 脂制成的胶冻（胶冻的作用 是防止管中溶液流出） 盐桥的作用： （1）形成闭合回路； （2）平衡电荷；
Zn
A
Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
？
盐桥的优点： （1）能量转化率高； （2）产生持续稳定的电流； （3）防止自放电。
氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）
负极 （还原性） 失e电子e电流 正极 （氧化性） 得e-
氧化反应
还原反应
结论:把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行， 再以适当的方式连接起来，就可以获得电流。
NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
－＋
A
-2e- ﹦
Mg2+
Mg
Al
稀硫酸溶液 NaOH溶液
负极：2Al+8OH- -6e- ﹦2AlO2-+4H2O 正极：6H2O+6e- ﹦ 3H2↑+6OH-
强调：电极的判断及电极反应式的书写
方法一：根据电极材料的性质确定。 1.对于金属—金属电极， 活泼金属是负极，不活泼金属是正极； 2.对于金属—非金属电极， 金属是负极，非金属是正极，如干电池等； 3.对于金属—化合物电极， 金属是负极，化合物是正极。 方法二：根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极； 得电子的反应→还原反应→正极。
（2）电解质溶液：参与电极反应或构成内电路 （3）两导体作电极： ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属 导体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负 极。 ②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电 极）
(4)形成闭合回路。
5.定向移动方向：电子、离子
“负极给出电子，并流向正极”
必发生 必发生 失电子 得电子 的 的 氧化反应 原电池 还原反应
思考:这个装置利用了什么原理?
第四章 电化学基础
第一节 原电池
一、原电池及其工作原理：
1.定义：化学能转化为电能的装置为原电池。
2.电极名称：
原电池
负极：相对活泼的电极 正极：相对不活泼的电极为正极
3.电极反应： 原电池 负极：失电子的氧化反应 正极：得电子的还原反应
4. 原电池的形成条件 （1）能自发地发生的氧化还原反应： ①电极和电解质溶液 ②两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池）
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ =
Cu2++2Ag
设计成一个能产生持续、稳定电流的原电池装 置。
Ag
Cu
AgNO3
CuSO4
－
A
Cu
＋
C
例5、源自文库断右边原电池的正、 负极，并写出电极反应式。
FeCl3溶液
负极：Cu -2e－ →Cu 2+ 正极：2Fe3+ +2e -→2Fe2+
稀硫酸： 负极: Mg 正极：2H++2e- ﹦ H2↑
强调：原电池的工作原理：
失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应
外电路
还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极
2H++2e- =H2↑
阳离子
阳离子 电解质
溶液
盐桥
内电路
电 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 极 正极：2H++2e- =H ↑ （还原反应） 2 反 +=Zn2++H ↑ (离子方程式） Zn+2H 总反应： 应 2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （化学方程式）