1、,4 电化学基础,4.1 原电池 (1课时),【学习目标】,【重点难点】,1.了解原电池的工作原理及构成条件; 2.能正确书写电极反应式和电池总反应方程式; 3.掌握盐桥的作用及工作原理。,双液原电池的工作原理及盐桥的作用。,氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转移。,复习提问,1.氧化还原反应的本质是什么?,Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,复习提问,2.将锌片放入CuSO4溶液中,在反应过程中转移的电子能否形成电流?为什么?,Cu附着在Zn表面,相当于短路,反应时有热量释放出来(化学能转变为热能),但得不到电流。,复习提问,3.怎样才能使在氧化还原反应过程中转移的电子形成电流呢?
2、,要使在氧化还原反应过程中转移的电子形成电流需构成原电池,4.1 原电池,将化学能转化为电能的装置。,1.定义:,2.电极:,负极:,正极:,流出,氧化,流入,流入,还原,流出,3.构成条件:,有两个活动性不同的电极,电极材料均插入电解质溶液中,两极相连形成闭合电路,一个自发进行的氧化还原反应,一、原电池,温故知新,1.判断以下装置能否构成原电池,若能构成,请指出原电池的正、负极。,当堂检测,1.判断以下装置能否构成原电池,若能构成,请指出原电池的正、负极。,当堂检测,交流研讨,HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) H 0,2.以下哪个反应能够设计成原电
3、池?,Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) H 0,能自发进行的放热的氧化还原反应能够设计成原电池,当堂检测,实验探究,请你利用下列反应原理设计合理的原电池装置,并完成下表:,Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) H 0,锌片溶解,铜片上有气泡产生,电流表指针偏转,锌片溶解且锌片上有气泡产生,铜片上有气泡产生,电流表指针偏转,1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡产生,实际上锌片上也有大量气泡产生,这是什么原因导致的呢?,2.最终又会造成什么后果?,(1)可能是所用锌片不纯形成无数微小原电池; (2)锌与硫酸直接接触会发
4、生化学反应而产生氢气。,能量转化效率变低了,不能提供稳定电流。,交流研讨一,(1)锌不与稀硫酸接触; (2)仍能构成原电池。,3.怎样改进才能避免锌电极上产生氢气,以延长电池放电时间提高供电效率?,交流研讨一,ZnSO4溶液,H2SO4溶液,二、双液原电池,介绍盐桥,1.盐桥中一般装有含琼脂的KCl饱和溶液; 2.琼脂的作用是防止管中溶液流出; 3.K+和Cl-能在盐桥内自由移动。,1.盐桥的作用是什么?2.能用导线代替盐桥吗?,交流研讨二,1.(1)平衡电荷;(2)构成闭合回路。,2.不能用导线代替盐桥。,3.改进后的原电池装置有什么优点?,交流研讨二,(1)避免了铁和氢离子直接接触,从而避
5、免能量损失提高了电池效率,使电池可以提供稳定电流。,3.改进后的原电池装置有什么优点?,交流研讨二,(2)不工作时,化学能不会自动释放。,【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生化学反应,ZnSO4溶液,Zn,Cu,1.写出图中原电池的电极反应式及电池总反应方程式。,负极:,正极:,电池总反应:,当堂检测,CuSO4溶液,Zn2e- = Zn2+,Cu2+ + 2e- = Cu,Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,2.锌铜原电池产生电流时,阳离子( )。 A.移向Zn 极,阴离子移向Cu极 B.移向Cu 极,阴离子移向Zn极 C.和阴离子都移向Zn极 D.和阴离子都移向Cu极,B,当堂检测,3.利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2+2Ag设计一个能得到稳定电流的原电池装置,画出装置简图,并标注正、负电极及电解质溶液的电解质。,Ag,C,Pt,当堂检测,4.1 原电池,课堂小结,(1)避免了铁和氢离子直接接触,从而避免能量损失提高了电池效率,可以提供稳定电流;(2)不工作时,化学能不会自动释放。,得到的启示:氧化剂和还原剂不直接接触也能发生化学反应,1.双液原电池相比单液原电池的优点:,盐桥中一般装有含琼脂的KCl饱和溶液;其作用为:(1)平衡电荷,(2)构成闭合回路。,2.盐桥的构成及作用:,