原电池

主编:黄冈中学化学集体备课组

  (讲)在必修2 中我们已经接触过原电池,我们先来复习有关内容。

一、原电池

1、定义:将化学能转化为电能的能量。

2、形成条件

  ①有活泼性不同的两个电极

  ②两电极材料插入电解质溶液中。

  ③两电极构成闭合回路。

3、本质:自发进行的氧化还原反应(使杂乱无章的电子转移,定向移动,形成电流,实现化学能到电能的转化)

  复习Zn—Cu—H2SO4原电池电极反应式:

  负极(Zn):Zn-2e=Zn2+

  正极(Cu):2H+2e=H2

  总反应:Zn+2H=Zn2++H2

  现象:Zn片不断溶解,Cu片上有气泡产生。

练习:根据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池,画出装置图,并标出该电池的正负极,写出电极反应式。

解析:

  负极(Zn):Zn-2e=Zn2+

  正极(Cu):Cu2++2e=Cu

  (讲)盐桥是将热的琼脂溶液倒入U形管中,将冷却后的U形管浸泡在KCl(KNO3)饱和溶液中制得。

  (副版)

  (讲)盐桥中的电解质溶液中的离子在盐桥中定向移动,通过盐桥中离子的定向移动,盐桥将两个隔开的电解质溶液连接起来,使两个烧杯中的溶液连成一个通路。

  (演示实验)带盐桥的锌铜(CuSO4)原电池。

  现象:电流表指针偏转,取出盐桥,无电流产生。

  (板书)

二、带盐桥的锌铜原电池

1、组成

2、电极反应式

  负极(Zn):Zn-2e=Zn2+

  正极(Cu):Cu2++2e=Cu

  总反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+

3、原电池的内外电路

  外电路:电解质溶液以上的部分(负极向外电路提供电子,经导线,正极从外电路得到电子)

  内电路:电解质溶液与两电极组成的部分(通过溶液中阴阳离子的定向移动而导电)

  (提问)取出盐桥为何没有电流?

  ZnZn2+进入溶液,而的量不变,ZnSO4溶液中因Zn2+增加而带正电;而电子带负电荷,正负电荷相互吸引,阻止Zn失电子;Cu2+Cu,CuSO4溶液中,Cu2+量减少,而量不变,溶液因相对过量而带负电,而电子带负电荷,同号电荷相互排斥,阻止Cu2+继续得到电子,这两种因素均阻碍电子从锌片流向铜片,造成不产生电流的现象。

练习:如何利用Cu+2Ag=Cu2++2Ag的反应原理。设计一个能持续产生电流的原电池装置(注意烧杯中电解质溶液的选择),并画出装置图,写了电极反应式。

解析:

  电解质溶液:AgNO3溶液,可溶性的铜盐(如Cu(NO3)2

  负极(Cu):Cu-2e=Cu2+

  正极(Ag或C):2Ag+2e=2Ag

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