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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第一节第一节 原电池原电池（第一课时）（第一课时）1 1、电化学：、电化学：2 2、从反应产物与电流的关系分类：、从反应产物与电流的关系分类：阅读教材阅读教材P70 P70 回答回答研究化学能与电能相互转换的装置、研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学过程和效率的科学产生电流的反应产生电流的反应原电池原电池借助电流而发生的反应借助电流而发生的反应电解池电解池知识回顾知识回顾什么是原电池？什么是原电池？将化学能转化成电能的装置将化学能转化成电能的装置组成原电池的条件组成原电池的条件1 1、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单、有两种活动性不同的金属
2、（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。质或金属氧化物）作电极。2 2、电解质溶液、电解质溶液3 3、形成闭合电路、形成闭合电路4 4、能自发进行氧化还原反应、能自发进行氧化还原反应下列哪些装置能构成原电池？下列哪些装置能构成原电池？CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡Zn2e- = Zn2+2H+2e-=H2总反应式总反应式: :Zn+2H+= Zn2+H2正正氧化反应氧化反应还原反应还原反应现象现象：锌棒溶解，铜棒上有气泡锌棒溶解，铜棒上有气泡原电池工作原理原电池工作原理CuZn- - -Zn2+H+H+负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42
3、-原电池工作原理原电池工作原理Ae-2 2、原电池反应原理、原电池反应原理 粒子流向粒子流向 电子：负极电子：负极正极正极 电流：正极电流：正极负极负极 溶液中阴离子溶液中阴离子负极负极 溶液中阳离子溶液中阳离子正极正极 电极电极反应反应 负负极：极：氧氧化反应化反应 活泼金属失电子变阳离子活泼金属失电子变阳离子 正正极：极：还还原反应原反应 溶液中离子得电子溶液中离子得电子 总反应：负极金属与电解质溶液的离总反应：负极金属与电解质溶液的离 子反应子反应 3 3、原电池的正负极的判断方法、原电池的正负极的判断方法微观判断微观判断（根据电子流动方向（根据电子流动方向）电子流出的极电子流出的极电子
4、流入的极电子流入的极负极负极正极正极较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极宏观判断宏观判断： 根据电极材料根据电极材料 根据原电池电极发根据原电池电极发生的反应生的反应根据电极质量的变化根据电极质量的变化根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出： 负极负极正极正极提出问题：提出问题： 我们在必修我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸中学
5、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稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？么原因造成的呢？有没有什么改进措施？造成的主要原因造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。一、对锌铜原电一、对锌铜原电 池工作原理的
6、进一步探究池工作原理的进一步探究为了避免发生这种现象，设计如下图（书为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图图4-1）所）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？u盐桥：盐桥：在在U U型管中装满用型管中装满用饱和饱和KCl溶液和溶液和琼脂作成的冻胶。琼脂作成的冻胶。ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液从而持续稳定的产生电流。从而持续稳定的产生电流。盐桥中的盐起什么作用？盐桥中的盐起什么作用？2. 保障了电子通过外电路从锌到保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移铜的不断转移3. 沟通内电路沟通内电路传导离子，使之成传导离子，使之成为闭合回路为闭合回
7、路1. 可使连接的两溶液保持电中性可使连接的两溶液保持电中性巩固：做导学案巩固：做导学案P39 问题二问题二负极反应：负极反应： Zn-Zn-2e2e- -= Zn= Zn2+2+ 正极反应：正极反应： CuCu2+2+2e+2e- - = Cu = Cu 电池总反应：电池总反应：Zn+CuZn+Cu2+2+= Zn= Zn2+2+Cu+Cu 锌半电池锌半电池铜半电池铜半电池【议一议】原电池的设计v设计中需要关注的问题：设计中需要关注的问题：u1 1、有一个自发进行的氧化还原反应、有一个自发进行的氧化还原反应u2 2、要有电极材料、要有电极材料u3 3、电解质溶液、电解质溶液u4 4、组成闭合
8、回路、组成闭合回路u5 5、装置、装置 练习：练习： 利用利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。原电池，画出示意图，写出电极反应。负极负极：Fe 2e- =Fe2+ 正极：正极：Cu2+ +2e- =Cu CuFeCuSO4FeSO4FeCuCuSO4设计盐桥原电池的思路：u还原剂和氧化产物为还原剂和氧化产物为负极负极的的半电池半电池u氧化剂和还原产物为氧化剂和还原产物为正极正极的的半电池半电池Zn+2Ag+=Zn2+2Agu根据电极反应确定合适的电极材料根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液和电解质溶液u外电路外电路用导线连通，可以接用
9、电器用导线连通，可以接用电器u内电路内电路是将电极浸入电解质溶液中，是将电极浸入电解质溶液中，并通过并通过盐桥盐桥沟通内电路沟通内电路小结：小结：将原电池反应中的氧化反应将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两个不同区与还原反应分开在两个不同区域内进行，再用盐桥连接起来域内进行，再用盐桥连接起来从而获得了持续稳定的电流。从而获得了持续稳定的电流。1.（08广东卷）用铜片、银片、广东卷）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的的U型管）构成一型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（个原电池。以下有关该原
10、电池的叙述正确的是（ ）在外电路中，电流由铜电极流向银电极在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：正极反应为：Ag+e- =Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同反应相同 A B C DC2. 2. (07(07年海南高考）依据氧化还原反应：年海南高考）依据氧化还原反应： 2Ag2Ag+ +(aq) + Cu(s) = Cu(aq) + Cu(s) = Cu2+2+(aq) + 2Ag(s)(aq) + 2Ag(s) 设计的原电池如图所示，设计的原电池
11、如图所示，请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）电极）电极X X的材是的材是 ； 电解质溶液电解质溶液Y Y是是 ；（2 2）银电极为电池的）银电极为电池的 极，极， 发生的电极反应为发生的电极反应为 ； X X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为 ；（3 3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从 电极电极 流向流向 电极。电极。CuCuAgNOAgNO3 3正正X XAgAg3.3.（0909年福建理综）控制适合的条件，年福建理综）控制适合的条件，将反应将反应2Fe3+2I- 2Fe2+I2 设计成设计成如右图所示的原电池。下列判断如右图所示的原电池。下列判断不正不正确确的是的是 A. A. 反应开始时，乙中石墨电极上反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应发生氧化反应 B. B. 反应开始时，甲中石墨电极上反应开始时，甲中石墨电极上FeFe3+3+被还原被还原 C. C. 电流计读数为零时，反应达到电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态化学平衡状态 D. D. 电流计读数为零后，在甲中溶电流计读数为零后，在甲中溶入入FeClFeCl2 2固体，乙中石墨电极为负极固体，乙中石墨电极为负极D
