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第二单元 化学能与电能的转化
第1课时 原电池的工作原理
专题1 化学反应与能量变化
笔记本电脑
专用电池
摄像机专用电池
手机电池
常见的电池
复习
一、原电池——将化学能转化成电能的装置
有两种活动性不同的金属（或非金属单质或金属氧化物）作电极。
②电解质溶液
③形成闭合电路
④能自发进行氧化还原反应
两极，一液，一回路，自发进行的氧化还原反应
1.组成条件
2.工作原理-----单液原电池
还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应
还原剂失去的电子从锌极流出
经外电路
2H+ +2e-=H2↑
流入铜极
氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应
注意：电子不下水 离子不上岸
正正负负
电解质中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
原电池正极材料一般被保护，仅提供反应场所，不参与反应
思考
1、Mg-Al-NaOH 谁是正极？
2、盐酸和氢氧化钠的反应可以设计成原电池吗？
盐桥的组成
①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
负极：Zn
电极反应：Zn－ 2e－＝Zn2＋
电子流出，电流流入
氧化反应
阴离子移向
正极：Cu
电极反应：2H+ +2e-=H2↑
电流流出，电子流入
还原反应
阳离子移向
【打破思维定势】氧化剂和还原剂 不直接接触 也能发生反应。
1.工作原理-----双液原电池
盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区
盐桥的作用
（1）形成闭合回路；
（2）平衡电荷，使溶液呈电中性；
（3）避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
2、电池的正负极的判断
正极
活泼
失电子
氧化反应
电极质量减轻
负极
不活泼
得电子
还原反应
电极质量增加、有气泡生成
3、简单原电池电极方程式的写法
（1）确定电池正负极，写出主要的反应物和产物并注明电子转移
NaOH溶液
Mg Al
（2）标明电子转移
（3）结合介质环境，遵循电荷守恒配平
（4）结合介质环境，遵循电荷守恒配平
负极：Al3+ ＝AlO2-
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
负极：Al3+ -3e－ ＝AlO2-
负极： Al＋4OH- －3e－ ＝AlO2-＋
负极总反应： Al＋4OH- －3e－ ＝AlO2-＋2H2O
理论上，任何一个 的氧化还原反应，
都可以设计成原电池。
（1）外电路：
负极——化合价升高的物质
正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒
自发
4、设计原电池
（2）内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。
如：2FeCl3＋Cu = 2FeCl2＋CuCl2
盐桥
Cu
C
CuCl2溶液
FeCl3溶液
G
利用Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu，设计一个原电池
FeSO4
Fe Cu
CuSO4
A
CuSO4
Fe Cu
（1）加快氧化还原反应的速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。
例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b。
（2）比较金属活动性强弱
(3）用于金属的防护
将需要保护的金属制品作原电池的 而受到保护。
钢铁中含有碳，C与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁（做负极）遭到腐蚀
5、原电池的应用
正极
1、铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（ ） （双选)
A.正极反应为：Zn -2e- =Zn2+ B.电池反应为：Zn+Cu2+ = Zn2++Cu C. 在外电路中，电子从负极流向正极 D.盐桥中的K+ 移向ZnSO4 溶液
BC
课堂练习
2．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是(　　)
A．Fe作正极，发生氧化反应
B．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变
C．负极反应：2H＋＋2e－===H2↑
D．工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大
D
课堂练习
3．下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A．正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是把化学能转化成电能的装置
C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有0.1g氢气生成
B
课堂练习

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