1、电化学 : 指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 )知识回顾:知识回顾:探究一:探究一:预测预测 9实验实验 1 的现象和结论的现象和结论 现象现象 :锌粉溶解锌粉溶解 ,有红色物质析出有红色物质析出 ,温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升 .结论结论 :Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu 化学能化学能 热能热能探究二:探究二:预测预测 9实验实验 2 的现象和结论的现象和结论 现象现象 :锌片变细锌片变细 ,铜上有红色物质析出铜上有红
2、色物质析出 ,电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转 .结论结论 :化学能化学能 电能电能Zn-2e-=Zn2+ Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu2e-Cu2+2e-=Cu一、原电池定义:把 化学能 转变为 电能 的装置。1. 构成条件:原 电 池的工作原理(1)有两个活性不同的电极有两个活性不同的电极(2)有电解质溶液有电解质溶液(3)能形成闭合回路能形成闭合回路有自发的氧化有自发的氧化还原反应发生还原反应发生原电池“负极出电子,电子回正极负极出电子,电子回正极 ”必发生失电子的氧化反应必发生得电子的还原反应原原 电电 池池 工作原理示意图工作原理示意图简单原电池的正负极和电子流向如何判断
3、?负极 ( ) : 电子电流是 不活泼金属或非金属 ,正极 ( +) :是 活泼金属 , 本身 失去电子 ,发生 氧化反应 。进电子 ,本身不反应,得电子 发生 还原反应 。是溶液中的 阳离子要用到金属活动性顺序表:注意:K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au活泼性,还原性依次减弱。【 思考思考 】CuZn电子的运动:电子的定向移动形成电流。电子流出的一极是负极负极 (Zn)电子流入的一极是正极正极 (Cu)H2SO4ZnZn2+e -e -Zn2+e -Zn2+e -Zn2+ e -e -e -e-e -e -e -Zn2+e -Zn2+e
4、-Zn2+e -SO42-e -SO42-e -SO42-e -SO42- e-H+氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌 原电池电解质溶液失 e-,沿导线传递,有电流产生还原反应2H+2e- =H2阴离子 阳离子总反应:负极 正极 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式)(化学方程式)电极反应正极:负极: (氧化反应)(还原反应)阳离子v 盐 桥:在 U型管中装满用饱和 KCl溶液和琼脂做成的冻胶。n这种装置能将化学能这种装置能将化学能转变为电能,称为原电转变为电能,称为原电池(池( Primary Cell)盐桥的作
5、用:使 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。这样可以大大提高电池效率。正极(铜电极):Cu2+ + 2e- = Cu 负极(锌电极):Zn - 2e- = Zn2+ 电池反应:Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+(总反应)原电池正负极的判断方法及电极反应、电池反应的书写原电池正负极的判断方法及电极反应、电池反应的书写原电池与普通氧化还原反应有何异同 ?u相同点 :u不同点 :v反应部位v反应速率v能量变化都是氧化还原反应负极失去电子 氧化反应正极得到电子 还原反应原电池反应速率快原电池将化学能 转变为
6、电能原电池的氧化还原反应分别在两个电极上发生简单原电池的设计简单原电池的设计( 1) 将反应 :2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。( 2)判断正负极并写出电极反应。石墨FeFeCl3溶液负极(铁):Fe 2e =Fe2+正极(石墨):Fe3+ + e =Fe2+练习 判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式和总反应式。 () ()()2H+2e- H2负极:总反应:正极 :Zn 2e- Zn2+Zn+2H+ Zn2+H2()()负极 :正极 :总反应 :正极:负极 :总反应:Zn 2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+ Zn
7、2+H2Fe 2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+ Fe2+CuFe+CuSO4 Cu+FeSO4()( )负极:正极:总反应:Zn 2e- Zn2+Cu2+2e- CuZn+Cu2+ Zn2+Cu或 Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu()( )负极:正极:总反应:Fe 2e- Fe2+2H+2e- H2Fe+2H+ Fe2+H2或 Fe+H2SO4 FeSO4+H22、依探究实验 2的原理,按 : Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 的反应设计一个能持续产生电流的原电池装置 ,画出装置图。 CnSO4 AgNO3ACn Ag3.为获得较长时间的稳定电流 ,如何将由
8、“Zn-稀 H2SO4-Cu”组成的原电池(如左下图)进行简单改装?ZnSO4 H2SO4AZn CuCu ZnH2SO4A【 小结 】2. 两个电极相连插入电解质溶液中并形成闭合电路;1.有两个活性不同的电极有两个活性不同的电极 ;二 .构成原电池的基本条件 :一 .原电池 :3.有可自发发生的氧化还原反应。把化学能直接转化为电能的装置。 正负两极上进出电子总数相等,根据 电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。 原电池反应跟直接反应差别:反应速率加快;一般只有一个电极直接参加反应。 原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正(还原)、负(氧化)两极进行,负极上失去的电子流入正极,从而产生电流
9、。明确以下几点 利用原电池原理 可制作各种电池,如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池 。形形色色的电池A Cu Zn稀 H2SO4KOH溶液CH4 O2H2Oa极 b极【 练习练习 】1、 X、 Y、 Z都是金属,把 X浸入 Z的硝酸盐溶液中, X的表面有 Z析出, X与 Y组成原电池时, Y是电池的负极。 X、 Y、 Z三种金属的活动性顺序为 ( )A、 XYZ B、 XZY C、 YXZ D、 YZXC2、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( )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;D. 银圈向下倾斜;D