47原电池

选修（四）化学反应原理第四章电化学基础电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。过程及装置分按电化学反应2.借助电流而发生反应及装置(如:电解池)｛1.产生电流的化学反应及装置(如:原电池等)第1节：原电池原电池的基础知识1.定义：把化学能转变为电能的装置理解：①外形－－无外加电源②自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池复习回顾CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+Zn－2e-=Zn2+负极正极2H++2e-=H2↑总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑负正氧化反应还原反应现象：锌棒溶解，铜棒上有气泡A原电池工作原理CuZn---Zn2+H+H+负极正极阳离子阴离子正极负极SO42-原电池工作原理Ae-（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。（2）电极材料均插入电解质溶液中。（3）两极相连形成闭合电路。1).内部条件：能自发进行氧化还原反应2).外部条件：2、组成原电池的条件两极一液成回路，氧化还原是中心练习:下列装置中，能组成原电池的是:()酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)(F)3、原电池的正负极的判断方法微观判断（根据电子流动方向）电子流出的极电子流入的极——负极——正极较活泼的电极材料较不活泼的电极材料质量增加的电极工作后质量减少的电极——负极——正极——正极——负极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生还原反应的极宏观判断：①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应③根据电极增重还是减重④根据电极有气泡冒出：——负极——正极指出下列原电池的正负极.正极：负极：H2SO4MgAlNaOHMgAl浓HNO3AlCu判断下列原电池的正负极？AlMgMgAlAlCu(金属活泼性)(Mg不与NaOH反应)(Al发生钝化)4、：总结电极反应式和原电池总反应式的书写（1）负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）（2）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子，或阴离子得电子如硝酸根）（3）总反应式=正极反应式+负极反应式（个别除外：如沉淀在电极之间产生即总反应产生，电极上不产生）写出电极反应式和总反应式CuCl2ZnC正极：负极：(C)(Zn)Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）Cu2++2e-=Cu（还原反应）总反应：Zn+Cu2+=Zn2++CuAgNO3FeCu正极：负极：(Cu)(Fe)2Ag++2e-=Ag（还原反应）总反应：Fe+2Ag+=Fe2++2AgFe－2e-=Fe2+（氧化反应）ACuSO4溶液锌片铜片3、用什么办法避免Cu2+在锌片上析出，以延长电池放电时间提高供电效率?1、写出正负极的电极反应式并确定阴阳离子移动趋势。2、为什么锌片和铜片上都红色的铜覆盖，且电流计指针逐渐指向零?造成的主要原因（阅读教材）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。盐桥的作用：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。参考教材得出结论盐桥的作用：(1)使整个装置构成闭合回路。(2)使两溶液保持电中性（平衡电荷）。盐桥成分：含琼胶的KCl饱和溶液盐桥成分，作用及离子流向?改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？此装置优点：能稳定、长时间放电!5、几个概念1、原电池是由两个半电池组成的；2、半电池中的反应就是半反应，即电极反应。3、盐桥的作用：①使整个装置构成闭合回路。②使两溶液保持电中性（平衡电荷）此装置优点：能稳定、长时间放电!1.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。参考答案(+)(-)GZnPtFeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(+)(-)ZnCl2溶液FeCl3溶液盐桥GZnC负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）（1）、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。（2）、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液巩固练习：2.(07海南化学卷14)依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是；电解质溶液Y是；(2)银电极为电池的极，发生的电极反应为；X电极上发生的电极反应为；(3)外电路中的电子是从电极流向电极。CU铜银正AgNO3溶液2Ag+2e=2AgCu-2e=Cu+--2+6、原电池原理应用(1)加快反应速率例：下列制氢气的反应速率最快的是（）A.纯锌和1mol/L硫酸；B.纯锌和18mol/L硫酸；C.粗锌和1mol/L盐酸；D.纯锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（）（A）Ｄ、Ｃ、Ａ、Ｂ（Ｂ）Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ（Ｃ）Ｄ、Ｂ、Ａ、Ｃ（Ｄ）Ｂ、Ａ、Ｄ、ＣB(2)判断金属活泼性强弱(3)比较金属腐蚀的快慢：回忆金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。例：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(2)(1)(3)练习：把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，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极产生大量气泡，b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。则四种金属的活泼性顺序为：。a＞c＞d＞ba＞bc＞da＞cd＞b