第四章 电 化 学 基 础第四章 电 化 学 基 础

第一节 原电池

1. 原电池：将化学能转变为电能的装置

2. 反应本质：氧化还原反应

总反应式： Zn ＋ 2H ＋＝ Zn 2 ＋ ＋ H2↑

3. 原理 ：负极（锌片） Zn － 2e- ＝ Zn2 ＋ （氧化反应）

正极（铜片） 2H ＋＋ 2e- ＝ H2↑ （还原反应）

复习回顾

4. 构成原电池的条件⑴ 活动性不同的金属（或非金属导体如碳棒）做电极。　

⑵ 电极材料均插入电解质溶液中。 ⑶ 两电极要形成闭合回路。

⑷ 自发进行的氧化还原反应。

负极 : 较活泼的金属正极 : 较不活泼的金属或非金属导体

判断下列装置是否能构成原电池 ?是原电池的指出正负极。

①

Zn Zn

②

Zn Cu

【练习】【练习】

× ×

√

－＋

稀硫酸③

Fe Cu

稀硫酸5

Cu

Zn

4 稀硫酸

C Fe

√

－＋

√

－＋

AlMg

NaOH 溶液⑦

AlMg

稀硫酸⑥ √

－＋

√

－ ＋

浓硝酸⑨

Fe Cu

氯化铁⑧

Fe Cu

√

－＋

√

－ ＋

实验探究 根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

实验设计 1 ：设计一个原电池，并进行实验。

CuSO4 溶液

电流表指针发生偏转，但不稳定，该电池效率不高，电流在较短时间内就会衰减。

锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，加速铜在锌表面析出，当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，就没有电流产生。

思考：如何才能得到持续 稳定的电流？

指针会偏转吗？实验设计 2 ：

硫酸铜 硫酸锌 硫酸铜

ZnSO4 溶液

Zn Cu

CuSO4 溶液

KClKCl

ZnSO4 溶液

Zn Cu

CuSO4 溶液

【思考交流【思考交流 11 】】

盐桥

－ ＋e-

ZnSO4 溶液中：

Zn － 2e - = Zn 2+

Cu2+ + 2e - = Cu

CuSO4 溶液中：

两式相加得：Zn + Cu2+ = Zn 2+ +Cu

怎样能使其成为原电池？

负极：

正极：

总式：

×

KClKCl

ZnSO4 溶液

Zn Cu

CuSO4 溶液

盐桥的作用【思考交流【思考交流22 】】

盐桥

－ ＋e-

铜锌原电池

KClKCl

ZnSO4 溶液

Zn Cu

CuSO4 溶液

盐桥

－ ＋e-

铜锌原电池

（ 1 ）使整个装置构成通路， 代替两溶液直接接触。

（ 2 ）平衡电荷。

将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两个

不同区域内进行，再以适当的方式 ( 盐桥 ) 连接起来，

从而获得了稳定持续的电流。

氧化反应

Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池 电解质

溶液( 盐桥 )

失 e ，沿导线传递，有电流产生

还原反应

Cu2++2e- =Cu

阴离子 阳离子

负极 正极 阳离子

一一 . . 原电池工作原理原电池工作原理

外电路

内电路

当有盐桥存在时

1. 利用原电池原理设计新型化学电池；

2. 改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应

制取氢气；

3. 进行金属活动性强弱比较；

二 . 原电池的主要应用

A

AgNO3

银片 铜片

AgNO3

Ag Cu

CuSO4

A

能持续稳定产生电流的原电池

1. 依据原电池的原理，按以下反应 : Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag 设计一个原电池 装置画出装置图，写出电极反应式和电池反应方程式

练 习

2.2. 一个电池反应的离子方程式是 一个电池反应的离子方程式是 Zn + CuZn + Cu2+ 2+ = Zn= Zn2+2+ +Cu +Cu

该反应的的原电池正确组合是（ ）该反应的的原电池正确组合是（ ）CC

A B C D

正极 Zn Cu Cu Fe

负极 Cu Zn Zn Zn

电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl

3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液 的 pH( ) A. 不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小

C