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第四章 电化学基础 第一节 原 电 池 学习目标：体验化学能转化为电能的探究过程； 了解原电池的工作原理和构成原电池的条件； 能够写出电极反应式和电池反应方程式. ;;原电池;1780年，意大利生物学家伽伐尼用金属解剖刀触动放在铜盘上的青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。他做了几个实验， 1791年，伽伐尼发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛关注。 善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问,伏打用实验推翻了伽伐尼的肌肉中的生物电结论;; 伏打电池的发明源于一个有趣的生物实验：;;;[问题一]：为什么在同一稀硫酸中，锌片表面有气泡，而铜片表面上却没有呢？ ;Zn-2e-=Zn2+;定义：将化学能转化成电能的装置;⑴原电池的正负极的规定;;⑵电极反应;【问题】;【问题】;;三 原电池的正负极的判断方法; ④根据电极现象：有气泡冒出或增重和减重 ⑤根据电解质阴阳离子移动方向：;四、形成简单原电池的条件;（可以）;形成条件二：电极需插进电解质溶液中；;形成条件三：必须形成闭合回路;组成原电池的条件;1. 在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有 .;√; A ;;简单原电池的设计;请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ 设计成原电池。你有哪些可行方案?;;提出问题： 右图是原电池，如果用它 做电源，不但效率低，而 且时间稍长电流就很快减 弱，因此不适合实际应用。 ;造成的主要原因： 由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在不使用时，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面 析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池， 加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不在构成原电池了，也就没有电流在产生。; ★对锌铜原电 池工作原理的进一步探究;为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？;工作原理; 取出盐桥 Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电；同时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42—相对增加而带负电，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成不产生电流的现象。; 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-移向ZnSO4溶液，阳离子K+移向CuSO4溶液，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，从而原电池不断产生电流。;上述原电池装置: 写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。;1.组成——两个半电池,左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。; 五 .原电池的应用:; ;简单原电池的设计;请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ 设计成原电池。你有哪些可行方案?;1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a ;原电池原理知识小结;4、形成简单原电池的条件;谢谢;干电池;知识点1：化学电池;;写出锌锰干电池的电极反应方程式。 负极———————————————— 正极———————————————— 总反应 通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？_____________________________我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？;2、碱性锌-锰干电池;3.锌银钮扣电池;4、锂电池;铅蓄电池、镍镉电池、 镍氢电池、锂离子电池……;放电过程总反应：;Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H2O(l);3)优缺点简析;2、银锌蓄电池;;3、镉镍电池;镍—镉可充电电池可发生如下反应：;大有发展前景的燃料电池 ??????? 燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用