原電池工作原理

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1、專題1化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化化學(xué)2化學(xué)反應(yīng)原理原電池的工作原理判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池，并思考原電池的構(gòu)成條件[知識回顧]CuC①②③④CuZn⑤②③鹽橋內(nèi)裝含KCl飽和溶液的瓊脂，離子在鹽橋中能移動。鹽橋：鹽橋的作用：溝通內(nèi)電路，使連接的兩溶液保持電中性。鹽橋【實驗1】CuSO4此電池的優(yōu)點:能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。溫故知新原電池基礎(chǔ)知識將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置借助氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的裝置概念：構(gòu)成條件：先決條件：必須發(fā)生放熱的氧化還原反應(yīng)(1)必須有兩種活潑性不同的導(dǎo)電材料作電極；(2)兩個電極必須插入電解質(zhì)溶液中；(3)兩個電極必須相連并形成閉

2、合回路。原電池由電極、電解質(zhì)溶液、容器三部分組成原電池由兩個半電池組成，兩個半電池通過鹽橋連接鹽橋化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置較活潑的金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑金屬(負極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)。原電池工作原理負極：M－ne-＝Mn+氧化反應(yīng)還原反應(yīng)正極：Nm+＋me-＝N原電池正負極的比較比較項目正極負極電子流動方向電子流入電子流出金屬活潑性相對不活潑相對活潑電極反應(yīng)Nm++me-=N(還原反應(yīng))M-ne-=Mn+(氧化反應(yīng))電極質(zhì)量變化增大或不變一般：減小離子移動方向陽離子移向該極陰離子移向該極用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和

3、鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構(gòu)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極，　　　②正極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag，　　　　　　　　　?、蹖嶒炦^程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作，　?、軐~片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A.①②B.②③C.②④D.③④【鞏固練習(xí)1】C練習(xí)2：根據(jù)下式所表示的氧化還原反應(yīng)設(shè)計一個原電池：Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)⑴裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出此原電池的裝置簡圖；⑵注明原電池的正極和負極；⑶注明外電路中電子的流向；⑷寫出兩個電極上的電極反應(yīng)。負極Ｃｕ：Ｃ

4、ｕ－2e-＝Ｃｕ2+正極C：2Ag++2e-＝2AgCCuAgNO3CuSO4+—e-⑴裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出此原電池的裝置簡圖；⑵注明原電池的正極和負極；⑶注明外電路中電子的流向；⑷寫出兩個電極上的電極反應(yīng)。Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)GCAB反思原電池一定要有活潑性不同的兩電極嗎？不一定。因為原電池的電極材料本身可以不參加反應(yīng)，而只起到導(dǎo)電和做載體的作用。例如燃料電池。CuAlNaOH溶液【鞏固練習(xí)2】確定下列原電池的正負極，寫出各原電池的電極反應(yīng)式和總方程式。CuAl稀硫酸CuAl濃HNO3①②③電極方程式規(guī)律1、遵循離子反應(yīng)方程式書

5、寫規(guī)律2、負極還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)為氧化產(chǎn)物，正極：氧化劑的電子為還原產(chǎn)物。注意溶液的酸堿性不同，產(chǎn)物的書寫形式不同3、氧化還原反應(yīng)得失電子守恒:4、負極+正極=總反應(yīng)燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O酸性負極正極中性負極正極堿性負極正極2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氫氧燃料電池(1)電極:惰性電極（石墨或Pt）(2)電解質(zhì)溶液固體燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O負極正極負極正極2H2-4e-+2O2－=2H2OO2

6、+4e-=2O2－2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O原電池原理的應(yīng)用1.比較金屬的活潑性構(gòu)建原電池，測出正負極，負極金屬活潑性＞正極金屬【例】把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，d質(zhì)量減輕，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>aB2.加快某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率氧化還原反應(yīng)一經(jīng)設(shè)計成原電池，反應(yīng)速率會大大加快原電池原理的應(yīng)用答：①加熱；⑤加入Cu或CuSO

7、4、CuCl2等。②適當(dāng)增大硫酸的濃度；③鋅粒換用鋅粉；④純鋅換用粗鋅；【例1】為了加快鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣的速率，可采取哪些措施？原電池原理的應(yīng)用3.制做化學(xué)電源從理論上講，自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池【例1】在理論上下列反應(yīng)中可設(shè)計成原電池的是（　?。〢．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＞0B．Ba(OH)2·8H2O(s)＋NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)＋2NH3·H2O(l)＋8H2O(l)ΔH＞0C．CaC2(s)＋2H2O(l)＝Ca(OH)2(s)