1、铜-锌原电池及其原理,上海南汇中学陆继琼,神奇的趣味实验,将锌片、铜片分别插入番茄，请你将连在锌片、铜片上的两根导线放在舌尖，有何感觉？你的观点是什么？,Zn,麻麻的感觉， 好象有电。,1780年，意大利解剖学家伽伐尼在解剖青蛙时发现，当解剖刀无意中触及放在潮湿的铁案上蛙腿外露的神经时，蛙腿猛烈抽搐了一下。他立即重复实验，又观察到同样现象。作为解剖学家，他想用动物体内的某种电来解释，但这种“动物电”的解释含糊不清。1791年他发表了论文关于电对肌肉运动的作用。,伽伐尼解剖青蛙实验,Zn,番茄电池 为何能产生电流？,电流计指针发生偏转,五、铜-锌原电池及其原理,现象：Zn片上有气泡产生，而Cu片
2、上没有。,现象：Cu片上有气泡产生。,（1）该实验中你发现了什么问题？ （2）铜片上的气体是什么？如何产生的？,讨 论,（3）H+得到的电子从何而来？ （4）导线中会产生什么？如何用实验验证？,氢气。,H+得电子还原成氢原子，两两结合成H2。,锌比铜活泼，锌易失电子，故电子从锌片经导线流向铜片，H+ 在铜片上得到电子产生H2。,会产生电流，用电流计进行检测。,铜片不能与硫酸反应，为何表面有气泡产生？,实验三,注意电流计指针向哪种金属偏转？实验结束后，将铜片与锌片用滤纸擦干放入大烧杯。,五、铜-锌原电池及其原理,1.原电池的概念：,化学能转化为电能的装置。,1、测干电池时电流计指针向 方向偏转。
3、,2、测铜锌原电池时电流计指针向 方向偏转。,结论：,Cu片为正极， Zn片为负极,正极,铜片,你能确定该装置的正极和负极吗？,闭路时Zn被氧化成Zn2+进入溶液；电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中H+从铜片上获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。,2. 铜锌原电池工作原理,Zn 2e Zn2+,氧化反应,2H+ + 2e H2,还原反应,总反应式：,Zn + 2H+ Zn2+ + H2,电子流向：,负极(Zn),正极(Cu),电流方向：,正极(Cu),负极(Zn),正极(Cu),正极(Cu):,负极(Zn):,伏打电池,伏打读到伽伐尼论文后，多次重复伽伐尼的实验。作为物理学
4、家，他的注意点集中在那把金属解剖刀和潮湿的铁案上，他想这可能与电有关，并用验电器对各种金属进行实验。大量实验证明电并不是从青蛙中产生的，蛙腿只不过相当于一个非常灵敏的验电器。于是世界上的第一个可以提供持续、恒定电流的实用铜-锌电池伏打电池诞生了。,燃料电池,原电池,蓄电池,化学电源（电池）,实验探究一,G,稀硫酸,稀硫酸,G,形成条件一：,负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等,活泼性不同的两个电极,-,+,+,-,实验探究二,G,形成条件二：,电极与电解质溶液接触,-,+,G,G,实验探究三,形成条件三：,必须形成闭合回路,思考,探究结论,活泼性不同的金属(或非金属导体) 作电极
5、。,(2) 电极与电解质溶液接触并形成闭合 回路。,3.原电池形成条件：,(3)负极金属与电解质溶液能发生氧化还原反应。,1. 为什么番茄可以产生电流？ 同时说明番茄汁有什么性质？,番茄汁具有酸性，是电解质溶液。,因为满足了组成原电池的条件，,2. 为什么实验时锌片上也有气泡？,锌片不纯，内含杂质。粗锌本身 在稀硫酸中形成了许多微小的原 电池而产生气泡。,思 考,取一Zn粒于试管中，滴加1ml稀硫酸，观察现象；再滴加1ml硫酸铜溶液，观察现象。,实验三,现象： 解释：,加了硫酸铜后，产生氢气的速度加快。,锌将铜置换出来，在硫酸中构成了 铜-锌原电池加快反应。,4. 原电池反应的特征,(1) 氧
6、化、还原反应分别在两极上发生。,(2) 反应速度加快。,(3) 伴有电流产生，,因为金与铁(钢的主要成分)是活泼性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池产生了微小电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中一颗假牙。,处方,她的病因是什么？,你能为她开一个处方吗？,负极： 正极： 电解质溶液：,请将氧化还原反应： Fe + Cu2+ Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。,Fe,比Fe不活泼的金属或石墨,CuSO4 、CuCl2等,知识拓展,本课时重点学习了原电池的工作原理，构成原电池的三个条件。,小 结,（产生气体或质量增重）,负极,发生氧化反应：,M ne Mn+,金属被腐蚀,（质量减轻）,正极,较不活泼的金属或非金属导体,发生还原反应：,电极被保护,e,I,较活泼的金属,2H+ + 2e H2 或 Mn+ + ne M,原电池,作业：1. 导学P104/4.2(4) 2. 练习册P38/4.2(三),练 习,下列装置是否构成原电池？若是，写出电极反应式和总反应方程式。,构成原电池,Zn (- ) ：Zn 2e Zn2+,构成原电池,Zn + 2H+ Zn2+ + H2,Ag (+) ：2H+ + 2e H2,Cu + 2Ag+ 2Ag + Cu2+,C (+) ：2Ag+ + 2e 2Ag,Cu (-) ：Cu 2e Cu2+,
