4.1 原电池-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版选修4）

化学能和其它形式的能量是可以相互转换的，而且严格遵循能量守恒定律。 化学能与热能可通过化学反应可以直接转换，化学能与电能则必须通过一定的装置转换。 从反应物与电流的关系来区分，电化学反应过程（及其装置）可以分成两类：产生电流的反应（发生在化学电池中，是自发的，向外输送能量）和借助电流而发生的反应(发生在电解池中，有外界输入的能量推动)。 电化学应用广泛，在分析、合成领域应用广泛，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。 电化学 electrochemistry 第 1 页 形形色色的电池 种类繁多的用电器 第 1 页 组织建设 第一节　原电池 第四章 电化学基础 发生氧化反应 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 发生还原反应 2H+＋2e-＝H2↑ 阴离子移向 阳离子移向 负极 正极 【正极反应】2H+＋2e-＝H2↑ 【负极反应】Zn－2e- ＝Zn2+ 【电池总反应】Zn＋2H+＝Zn2+＋H2↑ Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ （离子方程式） （化学方程式） 【电极反应】 （氧化反应） （还原反应） 1．原电池工作原理 一、Cu-H2SO4(aq)-Zn原电池（必修2-单液池） 【实验现象1】锌片溶解、铜片附近有气泡产生，电流计指针偏转。（理论） 【实验现象2】锌片溶解（有少量气泡）、铜片附近有气泡产生，电流计指针偏转。（实际-纯锌） 【实验现象3】锌片溶解（有大量气泡）、铜片附近有气泡产生，电流计指针偏转。（实际-含杂质粗锌） 2．原电池实验现象 第 1 页 3．原电池的改进 左图是原电池，如果用它做电源，效率比较低，时间稍长电流就很快减弱，不适合实际应用。 （1）这是什么原因造成的呢？ （2）有没有什么改进措施？ A CuSO4 锌片 铜片 第 1 页 还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 能产生电流吗？为什么？怎么解决？ 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 7 （1）盐桥的成分：饱和的KCl溶液和琼脂 （2）盐桥的作用： ①可使由它连接的两溶液保持电中性。 ②保障整个电路闭合，维持反应进行。 ③转移离子，沟通内电路。 认识盐桥 第 1 页 【实验4-1】装置如图4-1所示，用一个充满电解质溶液的盐桥，装置有锌片的 ZnSO4溶液和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察有什么现象发生。 取出盐桥，又发生了什么现象？ 第 1 页 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 原电池工作原理示意图 电子导体 离子导体 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 相同点：氧化还原反应原理；两个电极；都能产生电流；外电路均 是电子的定向移动， 内电路均是离子的定向移动。 不同点：1．两个半反应在同一区域进行，电流不稳定。 　　　　2．两个半反应在不同区域进行，电流持续、稳定。 第 1 页 二、（盐桥）双液原电池的工作原理 （1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行 锌半电池 铜半电池 （2）原电池的正负极的判断 （3）电解质溶液和电极材料的选择 烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子 第 1 页 原电池正负极的判断 判断依据 电子流向 电流流向 离子移向 电极反应 电极现象 电极材料 负极 正极 较活泼金属 较不活泼金属（非金属） 电子流出 电子流入 电流流入 电流流出 阴离子移向 阳离子移向 氧化反应 还原反应 电极减轻 电极增重或有气泡产生 【小试牛刀】依据氧化还原反应： <m></m> 设计的原电池如图所示。请回答下列问题： （1） 电极 的材料是_____；电解质溶液 是______________。 <m></m> <m></m> 溶液 （2） 银电极为电池的_____极，发生的电极反应为_______________________________； 电极上发生的电极反应为_ __________________。 正 <m></m> （或 <m></m> ） <m></m> （3） 外电路中的电子从______________电极流向______________电极。 <m></m> （或负） <m></m> （或正） 小杨老师 15521324