原电池原理及电极方程式的书写
53页1、,原电池的原理及书写技巧,考纲点击,了解原电池的工作原理,能写出电极反应和总方程式,了解常见的化学电源的种类及其工作原理,了解金属发生电化学腐蚀的原因及防护措施,综合运用及分析,一、原电池的原理,1.定义:原电池是把_转化为_的装置.原电池反应的本质是_,化学能,电能,2.构成条件:,(1) 具有两个活泼性不同的电极 (2) 具有电解质溶液 (3) 形成闭合的电路,如右图,形成闭合电路的有_, 没有形成闭合电路的有_.,分析:图1虽然具有两个活泼性不同的电极,但是两金属没有接触或用导线连接,图2应添加盐桥,图6没有两个活泼性不同的电极,因此都没有形成闭合电路,发生氧化还原反应,3.原电池的两级,负极:活泼性_的金属,发生反应的物质是_,发生_的反应,生成物是_.,较强,还原剂,失去电子,氧化产物,正极:活泼性_的金属,发生反应的物质是_,发生_的反应,生成物是_.,较弱,氧化剂,得到电子,还原产物,指出下图的正负极:,负极:Zn 正极:Fe,负极:Zn 正极:稀硫酸,负极:Fe 正极:Cu,不形成原电池,负极:Zn 正极:Zn2+,不形成原电池,与原 电 池 相关的概念,2.电极:,1
2、.电路:,外电路,内电路,电子流向:失电子的一极向得电子的一极,阳离子流动方向与电流方向一致,正极:电子流入的一极,负极:电子流出的一极,阴离子流动方向与电子流动方向一致,电流方向:与电子流动方向相反,原 电 池 原 理,铜锌原电池,负极,正极,内电路,氧化反应,还原剂,还原反应,氧化剂,外电路,阳离子,失e,沿导线传递,有电流产生,电解质溶液,阴离子,阳离子,三、 关于原电池结构的探究,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。 有没有什么改进措施?,将两电极分开放置不同的区域,再添加盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触,盐桥制法:1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙),将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管,用棉花都住管口即可。,此电池的优点: 能产生持续、稳定的电流。,盐桥的作用: (1)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。 (2)平衡电荷.,A,B,C,D,E,F,M,N,O,V,X,V,V,X,X,X,X,
3、V,1.下列哪几个装置能形成原电池?,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,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( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的 pH( ) A.不变 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小,C,3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,4、如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线 将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯 中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是( ),D,A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜,二、原电池模型,1.
4、最简单的原电池铜锌原电池,结构如图所示 电极总反应为:,Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2,用氧化还原反应的双线桥对此反应的离子方程式进行分析:,负极反应分析:负极发生失去电子的反应,活泼电极失电子,发生反应的是还原剂,生成物是氧化产物 则有Zn 2e = Zn2+,正极反应分析:正极发生得到电子的反应,作氧化剂,这个反应中,得到电子的应该是H+ 则正极反应方程式应该为:2H+ + 2e- =H2,现象:锌片逐渐溶解,铜片不消耗,但有气泡在铜片上产生.,书写这个原电池的两极反应方程式和总方程式:,负极:_; 正极:_; 总反应:_;,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+ + 2e- = Cu,Zn +Cu2+ =Zn2+ +Cu,两级金属分别为Mg和Al,电解质为NaOH溶液,请写出它的两极反应方程式和总反应方程式:,负极:_; 正极:_;,总反应:_;,请讨论将电解质换成盐酸溶液时,该原电池又会怎么反应?,2Al - 6e- + 8OH- = 2AlO2- + 4H2O,2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2,6H2O + 6e- = 3H2 + 6OH-,
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