高中化学 第4章 电化学基础 第1节 原电池课件 新人教版选修4.ppt

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1、成才之路成才之路 化学化学路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修 电化学基础电化学基础第四章第四章第一节原电池第一节原电池第四章第四章新知识新知识导学探究导学探究2新思维新思维名师讲堂名师讲堂3新考题新考题随堂自测随堂自测4新情境新情境激趣入题激趣入题1新情境新情境激趣入题激趣入题某某化化学学兴兴趣趣小小组组为为了了体体验验水水果果电电池池电电流流的的存存在在进进行行了了下下列列实实验验。用用橘橘子子一一个个,铝铝片片和和锌锌片片各各一一片片,电电灯灯泡泡一一个个,按按图图连连接接好好。在在实实验验前前,先先用用砂砂纸纸擦擦去去金金属属表表面面的的氧氧

2、化化膜膜,实实验验时时保保持两金属插在橘子上不能直接接触。持两金属插在橘子上不能直接接触。你你知知道道在在上上述述水水果果电电池池中中,电电流流的的强强弱弱与与两两极极的的距距离离有有什什么关系吗?影响电流的因素还可能有哪些呢?么关系吗?影响电流的因素还可能有哪些呢?电电能能是是现现代代社社会会中中应应用用最最广广泛泛,使使用用最最方方便便、污污染染最最小小的的一一种种二二次次能能源源,又又称称电电力力。例例如如,日日常常生生活活中中使使用用的的手手提提电电脑脑、手手机机、相相机机、摄摄像像机机这这一一切切都都依依赖赖于于电电池池的的应应用用。那那么么,电电池池是是怎怎样样把把化化学学能能转转

3、变变为为电电能能的的呢呢?我我们们这这节节课课先先一一起起复复习习一下有关原电池的相关内容。一下有关原电池的相关内容。新知识新知识导学探究导学探究新知导学新知导学 氧化还原氧化还原化学化学电电负负Zn2e=Zn2氧化氧化正正Cu22e=Cu还原还原 ZnCu2=CuZn2 负极负极正极正极电解质电解质闭合闭合氧化还原氧化还原活泼性较强活泼性较强活泼性较弱活泼性较弱电解质溶液电解质溶液阴、阳离子的定向阴、阳离子的定向移动移动导线导线1为为什什么么实实验验室室用用锌锌与与稀稀H2SO4反反应应制制H2,在在其其他他条条件件相同的条件下,用粗锌产生相同的条件下,用粗锌产生H2的速率会更快?的速率会更

4、快?提提示示:形形成成锌锌|稀稀H2SO4|杂杂质质金金属属的的原原电电池池,所所以以反反应应速速率率会更快。会更快。自主探究自主探究 2镁镁、铝铝和和NaOH溶溶液液组组成成原原电电池池,作作负负极极的的应应该该是是哪哪种种金属?为什么?金属?为什么?提提示示:原原电电池池的的负负极极总总是是失失电电子子发发生生氧氧化化反反应应,其其正正极极总总是是得得电电子子发发生生还还原原反反应应。哪哪个个电电极极与与电电解解质质溶溶液液更更易易反反应应而而失失电电子子,就就是是原原电电池池的的负负极极,不不一一定定是是较较活活泼泼的的金金属属作作负负极极,而而要要看看是是否否发发生生氧氧化化反反应应。

5、镁镁、铝铝和和NaOH溶溶液液组组成成的的原原电电池池中中,铝铝能能与与NaOH溶溶液液反反应应,而而镁镁尽尽管管较较为为活活泼泼但但它它不不与与NaOH溶溶液反应,所以铝为原电池的负极。液反应,所以铝为原电池的负极。3盐桥在原电池中有何作用?盐桥在原电池中有何作用?提示:提示:(1)作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路。作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路。(2)优优点点:使使原原电电池池中中氧氧化化剂剂和和还还原原剂剂近近乎乎完完全全隔隔离离,并并在在不不同同区区域域之之间间实实现现了了电电子子的的定定向向移移动动,使使原原电电池池能能持持续续、稳稳定定地产生电流。地产生电流。4盐盐桥

6、桥是是装装有有饱饱和和KCl琼琼脂脂溶溶胶胶的的 U 形形管管,溶溶液液不不致致流流出出来来,但但离离子子则则可可以以在在其其中中自自由由移移动动。试试推推断断,盐盐桥桥中中是是通通过过什么微粒的定向移动使整个装置构成回路的?什么微粒的定向移动使整个装置构成回路的?提提示示:是是溶溶在在琼琼脂脂溶溶胶胶中中的的电电解解质质电电离离出出的的阴阴阳阳离离子子,在在电电场场中中做做定定向向移移动动的的结结果果,在在此此要要特特别别注注意意的的是是盐盐桥桥中中的的电电解解质不会质不会(或很少或很少)进入相连的两池中。进入相连的两池中。新思维新思维名师讲堂名师讲堂1原电池的相关概念原电池的相关概念(1)

7、原电池的定义:将化学能转化为电能的装置叫做原电池。原电池的定义:将化学能转化为电能的装置叫做原电池。(2)原电池的电极。原电池的电极。负极:发生氧化反应,电子流出负极:发生氧化反应,电子流出(流向正极流向正极)的一极。的一极。正极:发生还原反应,电子流入正极:发生还原反应,电子流入(来自负极来自负极)的一极。的一极。原电池的构造及工作原理原电池的构造及工作原理教材点拨教材点拨 (3)原电池中电荷的移动。原电池中电荷的移动。在在氧氧化化还还原原反反应应的的过过程程中中,在在外外电电路路(电电解解质质溶溶液液以以外外),电电子子由由负负极极经经导导线线(包包括括电电流流计计和和其其他他用用电电器器

8、)流流向向正正极极,使使负负极极呈呈正正电电性性趋趋势势,正正极极呈呈负负电电性性趋趋势势。由由电电性性作作用用原原理理可可知知,在在内内电电路路(电电解解质质溶溶液液中中),阳阳离离子子(带带正正电电荷荷)向向正正极极移移动动,阴阴离离子子(带带负负电电荷荷)向向负负极极移移动动。这这样样就就形形成成了了电电荷荷连连续续定定向向移移动动,电性趋向平衡的闭合电路。电性趋向平衡的闭合电路。若若化化学学反反应应的的过过程程中中有有电电子子转转移移,我我们们就就可可以以把把这这个个过过程程中中的的电电子子转转移移设设计计成成定定向向移移动动,即即形形成成电电流流。所所以以只只有有氧氧化化还还原原反反

9、应应中中的的能能量量变变化化才才能能被被转转化化成成电电能能;非非氧氧化化还还原原反反应应中中的的能能量量变变化化不不能能设设计计成成电电池池的的形形式式被被人人类类利利用用,但但可可以以以以光光能能、热能等其他形式的能量被人类应用。热能等其他形式的能量被人类应用。2构成原电池的条件构成原电池的条件(1)有两种活动性不同的金属有两种活动性不同的金属(或一种非金属导体或一种非金属导体)作电极。作电极。(2)电极材料均插入电解质溶液中。电极材料均插入电解质溶液中。(3)两极相连形成闭合回路。两极相连形成闭合回路。(4)能自发地发生氧化还原反应。能自发地发生氧化还原反应。提示:提示:原电池中,负极的

10、金属性比正极的金属性强。原电池中,负极的金属性比正极的金属性强。形形成成闭闭合合回回路路的的方方式式有有多多种种,可可以以是是导导线线连连接接两两个个电电极极,也可以是两电极直接接触。如图所示:也可以是两电极直接接触。如图所示:3原电池的判定原电池的判定先先分分析析有有无无外外接接电电源源,有有外外接接电电源源的的为为电电解解池池,无无外外接接电电源源的的可可能能为为原原电电池池;然然后后依依据据原原电电池池的的形形成成条条件件分分析析判判断断,主主要要是是“四四看看”:一一看看电电极极两两极极为为导导体体且且存存在在活活泼泼性性差差异异(燃燃料料电电池池的的电电极极一一般般为为惰惰性性电电极

11、极)。二二看看溶溶液液两两极极插插入入电电解解质质溶溶液液中中。三三看看回回路路形形成成闭闭合合回回路路或或两两极极直直接接接接触触。四四看看本本质质有无自发的氧化还原反应发生。有无自发的氧化还原反应发生。提提示示:多多池池相相连连,但但无无外外接接电电源源时时,两两极极活活泼泼性性差差异异最最大大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。的一池为原电池,其他各池可看做电解池。 下下列列装装置置可可以以构构成成原原电电池池的的是是( )典例透析典例透析 【解解析析】原原电电池池构构成成的的三三个个条条件件是是:活活泼泼性性不不同同的的两两个个电电极极,A错错误误;电电解解质质溶溶液液,B错错误误;

12、构构成成闭闭合合回回路路,D错错误误;C满足这三个条件。满足这三个条件。【答案】【答案】C1(2015经经典典习习题题选选萃萃)在在下下列列的的8个个装装置置中中,属属于于原原电电池池的是哪几个?的是哪几个?()变式训练变式训练 解解析析:构构成成原原电电池池要要有有四四个个基基本本条条件件:A电电解解质质溶溶液液;B两两个个电电极极,其其中中一一个个相相对对较较活活泼泼,另另一一个个相相对对较较不不活活泼泼,两两个个电电极极直直接接或或间间接接地地连连接接在在一一起起,并并插插入入电电解解质质溶溶液液中中;C能能自自发发地地发发生生氧氧化化还还原原反反应应;D形形成成闭闭合合电电路路。本本题

13、题中中不不是是电电解解质质溶溶液液;不不具具备备活活泼泼性性不不同同的的电电极极;中中不不能能形成闭合电路。形成闭合电路。答案:答案:原原电电池池有有两两个个电电极极,一一个个是是正正极极,一一个个是是负负极极,判判断断正正极极和负极的方法是:和负极的方法是:1由由组组成成原原电电池池两两极极的的电电极极材材料料判判断断。一一般般是是活活泼泼的的金金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。2.根根据据电电流流方方向向或或电电子子流流动动方方向向判判断断。电电流流是是由由正正极极流流向向负极;电子流动方向是由负极流向正极。负极;电子流动

14、方向是由负极流向正极。原电池正负极的判断方法原电池正负极的判断方法教材点拨教材点拨 3.根根据据原原电电池池里里电电解解质质溶溶液液中中离离子子的的定定向向移移动动方方向向判判断断。在在原原电电池池的的电电解解质质溶溶液液中中,阳阳离离子子移移向向的的极极是是正正极极,阴阴离离子子移移向的极是负极。向的极是负极。4.根根据据原原电电池池两两极极发发生生的的变变化化来来判判断断,原原电电池池的的负负极极总总是是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。5.依依据据现现象象判判断断。溶溶解解的的一一极极为为负负极极,质质量量增增加加或或者者

15、有有气气体放出的一极为正极。体放出的一极为正极。提提示示:根根据据电电极极材材料料的的活活泼泼性性来来判判断断正正负负极极,要要注注意意电电解解质质溶溶液液对对原原电电池池正正负负极极的的影影响响。例例如如,Mg、Al、NaOH溶溶液液构构成成的的原原电电池池,Al为为负负极极;Fe(或或Al)、Cu、浓浓HNO3构构成成的的原电池,原电池,Cu为负极。为负极。(2015湖湖南南宁宁乡乡中中学学月月考考)关关于于如如图图所所示示的的原原电电池池,下下列列说说法法正正确确的的是是()典例透析典例透析 【答案】【答案】A【点评】【点评】(1)理解原电池的工作原理。理解原电池的工作原理。(2)区别电

16、子流动方向和电流方向。区别电子流动方向和电流方向。2有有如如图图所所示示的的两两个个原原电电池池装装置置,下下列列说说法法不不正正确确的的是是()变式训练变式训练 AA池中负极的电极反应为池中负极的电极反应为Mg2e=Mg2BMg在在A池中为负极,在池中为负极,在B池中为正极池中为正极CB池中电子的流向:池中电子的流向:MgAlD原电池工作一段时间后,原电池工作一段时间后,A池溶液的池溶液的pH会增大会增大解解析析:判判断断原原电电池池正正负负极极,除除考考虑虑活活泼泼性性还还要要注注意意电电解解质质溶溶液液对对正正负负极极的的影影响响。对对于于稀稀硫硫酸酸来来说说,镁镁是是比比铝铝更更活活泼

17、泼的的金金属属;但但对对于于氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液来来说说,铝铝是是比比镁镁更更活活泼泼的的金金属属,所所以以A池中镁是负极,池中镁是负极,B池中铝是负极,池中铝是负极,B对;对;A池池中中电电极极反反应应为为Mg2e=Mg2,A对对;B池池中中电电子子流流向向为为AlMg,C项项错错。A池池中中正正极极2H2e=H2,随随着着反应进行,反应进行,c(H)减小,减小,pH增大,增大,D对。对。答案:答案:C1设计原电池设计原电池(1)设计依据设计依据形成原电池的基本条件,即是设计原电池的基本依据。形成原电池的基本条件,即是设计原电池的基本依据。(2)设计思路设计思路根据氧化还原反应方程式写出

18、电极反应式;根据氧化还原反应方程式写出电极反应式;确定两电极材料;确定两电极材料;确定电解质溶液;确定电解质溶液;构成闭合回路。构成闭合回路。原电池原理的应用原电池原理的应用教材点拨教材点拨 例例如如:以以2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2为为依依据据,设设计计一一个原电池。个原电池。a将将氧氧化化还还原原反反应应拆拆成成氧氧化化反反应应和和还还原原反反应应两两个个半半反反应应,分别作原电池的负极和正极电极反应式。分别作原电池的负极和正极电极反应式。负极:负极:Cu2e=Cu2正极:正极:2Fe32e=2Fe2b确定电极材料确定电极材料若若发发生生氧氧化化反反应应的的物物质质为为金金属属

19、单单质质,可可用用该该金金属属直直接接作作负负极极;若若为为气气体体(如如H2)或或溶溶液液中中的的还还原原性性离离子子,可可用用惰惰性性电电极极(如如Pt、碳棒、碳棒)作负极。作负极。发发生生还还原原反反应应的的电电极极材材料料必必须须比比发发生生氧氧化化反反应应的的电电极极材材料料活泼性差。活泼性差。本例中可用铜棒作负极,用铂丝或碳棒作正极。本例中可用铜棒作负极,用铂丝或碳棒作正极。c确定电解质溶液确定电解质溶液一一般般选选用用反反应应物物中中的的电电解解质质溶溶液液即即可可。如如本本例例中中可可用用FeCl3溶液作电解质溶液。溶液作电解质溶液。d构成闭合回路。构成闭合回路。提提示示: 设

20、设计计原原电电池池时时,若若氧氧化化还还原原方方程程式式中中无无明明确确的的电电解解质质溶溶液液,可可用用水水作作电电解解质质,但但为为了了增增强强其其导导电电性性,通通常常加加入入强强碱碱或或一一般般的的强强酸酸。如如燃燃料料电电池池,水水中中一一般般要要加加入入KOH或或H2SO4。2加快氧化还原反应速率加快氧化还原反应速率(1)实实验验室室制制取取氢氢气气时时用用粗粗锌锌比比用用纯纯锌锌产产生生氢氢气气的的速速率率快快,原因是粗锌中的杂质和锌形成原电池,使产生氢气的速率加快。原因是粗锌中的杂质和锌形成原电池,使产生氢气的速率加快。(2)在在稀稀硫硫酸酸中中加加入入少少量量硫硫酸酸铜铜溶溶

21、液液,锌锌与与硫硫酸酸铜铜发发生生置置换换反反应应,在在锌锌的的表表面面生生成成的的铜铜与与锌锌构构成成原原电电池池,产产生生氢氢气气的的速速率率加快。加快。3比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱例例如如:有有两两种种金金属属a和和b,用用导导线线连连接接后后插插入入到到稀稀硫硫酸酸中中,观观察察到到a极极溶溶解解,b极极上上有有气气泡泡产产生生。根根据据电电极极反反应应现现象象判判断断出出a是负极,是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性是正极,由原电池原理可知,金属活动性ab。4.用于金属的防护用于金属的防护如如要要保保护护一一个个铁铁闸闸。可可用用导导线线将将其其与与一一锌锌块

22、块相相连连,使使锌锌作作原电池的负极,铁闸作正极。原电池的负极,铁闸作正极。5寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源 (2015试试题题调调研研)根根据据下下式式所所表表示的氧化还原反应设计一个原电池:示的氧化还原反应设计一个原电池:Cu2Ag=Cu22Ag(1)装装置置可可采采用用烧烧杯杯和和盐盐桥桥,画画出出此此原原电电池池的的装装置置图图,注注明明原电池的正极、负极和外电路中电子的流向。原电池的正极、负极和外电路中电子的流向。(2)写出两个电极上的电极反应。写出两个电极上的电极反应。典例透析典例透析 【解解析析】首首先先将将已已知知的的反反应应拆拆成成两两个

23、个半半反反应应:Cu2e=Cu2,2Ag2e=2Ag,然然后后结结合合原原电电池池的的电电极极反反应应特特点点分分析析可可知知,该该电电池池的的负负极极材材料料为为Cu,正正极极材材料料为为Ag。原原电电池池由由两两个个半半电电池池组组成成,铜铜和和铜铜盐盐溶溶液液组组成成铜铜半半电电池池,银银和和银银盐溶液组成银半电池,中间通过盐桥连接起来。盐溶液组成银半电池,中间通过盐桥连接起来。【答案】【答案】(1)如下图如下图 (2)负极:负极:Cu2e=Cu2,正极:,正极:2Ag2e=2Ag【点点评评】先先确确定定两两极极,分分析析原原电电池池的的电电极极反反应应,然然后后根根据电极反应确定电解质

24、溶液。据电极反应确定电解质溶液。3根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是()变式训练变式训练 A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)解解析析:由由第第一一个个装装置置图图中中正正负负极极的的标标注注可可知知,Cd失失去去电电子子作作负负极极,则则金金属属性性CdCo;由由第第二二个个装装置置图图正正负负极极的的标标注注可可知知,Co失失去去电电子子被被氧氧化化作作负负极极,则

25、则金金属属性性CoAg,综综上上分分析析可可知知三三者者金金属属性性的的强强弱弱顺顺序序为为CdCoAg。根根据据活活泼泼性性强强的的金金属属能能将将活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律判断活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律判断A项错误。项错误。答案:答案:A新考题新考题随堂自测随堂自测1用用锌锌片片、铜铜片片和和硝硝酸酸银银组组成成的的原原电电池池,正正极极上上发发生生的的电极反应是电极反应是()A2H2e=H2BZn2e=Zn2C2H2OO24e=4OHDAge=Ag解解析析:锌锌比比铜铜活活泼泼,锌锌作作负负极极,铜铜作作正正极极,正正极极反反应应是是Age=Ag。答案:答案:

26、D2有关原电池的下列说法中正确的是有关原电池的下列说法中正确的是()A在外电路中电子由正极流向负极在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应在原电池中负极发生还原反应C阳离子向正极方向移动阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属原电池中正极一定是不活泼金属解解析析:在在外外电电路路中中,电电子子从从负负极极流流向向正正极极;原原电电池池中中负负极极发发生生氧氧化化反反应应;随随着着反反应应的的进进行行,阳阳离离子子在在正正极极被被还还原原,所所以以电电解解质质溶溶液液中中的的阳阳离离子子向向正正极极移移动动;原原电电池池中中一一般般正正极极金金属属比比负极金属活泼性差,

27、但不一定是不活泼金属,故选负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属,故选C。答案:答案:C3(2015四四川川广广安安中中学学月月考考)如如图图,在在盛盛有有稀稀硫硫酸酸的的烧烧杯杯中中放放入入用用导导线线连连接接的的电电极极X、Y,外外电电路路中中电电子子流流向向如如图图所所示示,关关于于该该装装置置的的下下列列说说法法正正确确的的是是()解解析析:由由图图示示电电子子流流向向知知X为为负负极极,Y为为正正极极,则则电电流流方方向向为为Y外外电电路路X,故故A错错;若若两两电电极极分分别别为为Fe和和碳碳棒棒,则则X为为Fe,Y为为碳碳棒棒,B错错;负负极极上上失失去去电电子子发发生生氧氧化化

28、反反应应,正正极极上上得得电电子子发发生生还还原原反反应应,C错错;若若两两电电极极均均为为金金属属,活活泼泼金金属属作负极,故有活动性作负极,故有活动性XY。答案:答案:D4依依据据氧氧化化还还原原反反应应:2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设设计计原原电电池池如如图图所所示示,其其中中盐盐桥桥为为琼琼脂脂饱饱和和KNO3盐盐桥。桥。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)电电 极极 X的的 材材 料料 是是 _; 电电 解解 质质 溶溶 液液 Y是是_。(2)银银电电极极为为电电池池的的_极极,写写出出两两电电极极的的电电极极反反应应式:式:银电极:银电极:_;X电极:电极

29、:_。答案:答案:(1)CuAgNO3溶液溶液(2)正正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2(3)CuAg(4)B5研研究究人人员员研研制制出出一一种种锂锂水水电电池池,可可作作为为鱼鱼雷雷和和潜潜艇艇的的储储备备电电源源。该该电电池池以以金金属属锂锂和和钢钢板板为为电电极极材材料料,以以LiOH为为电电解解 质质 , 使使 用用 时时 加加 入入 水水 即即 可可 放放 电电 。 总总 反反 应应 为为 : 2LiH2O=2LiOHH2。(1)该该电电池池的的负负极极是是_,负负极极反反应应式式是是_ _。(2)正极现象是正极现象是_。(3)放电时放电时OH向向_移动移动(填填“正极正极”或或

30、“负极负极”)。解解析析:金金属属锂锂比比钢钢板板活活泼泼,作作原原电电池池的的负负极极,电电极极反反应应式式为为Lie=Li,LiOH溶溶液液中中的的阳阳离离子子有有Li和和H,由由于于氧氧化化性性HLi,所所以以正正极极反反应应是是:2H2e=H2,正正极极产产生生无无色色气气体体;在在原原电电池池的的放放电电过过程程中中,阳阳离离子子向向正正极极移移动动,阴阴离子向负极移动,所以离子向负极移动,所以OH向负极移动。向负极移动。答案:答案:(1)锂锂Lie=Li(2)有无色气体产生有无色气体产生(3)负极负极1下图所示装置能否实现化学能向电能的转化?下图所示装置能否实现化学能向电能的转化?

31、上上图图所所示示装装置置也也是是一一种种铜铜锌锌原原电电池池。锌锌片片插插入入ZnSO4溶溶液液中中,铜铜片片插插入入CuSO4溶溶液液中中,分分别别构构成成两两个个电电极极。锌锌片片和和铜铜片片用用导导线线连连接接构构成成外外电电路路(电电池池的的外外部部电电路路);ZnSO4溶溶液液和和CuSO4溶溶液液用用盐盐桥桥连连接接,构构成成内内电电路路(电电池池的的内内部部电电路路)。当当盐盐桥桥插插入入后后,电电流流计计的的指指针针偏偏转转,显显示示有有电电流流产产生生,反反应应释释放放的的能能量量转转化化为为电电能能。在在这这种种原原电电池池中中,两两个个电电极极反反应应是是在在彼彼此此隔隔

32、离离的的条条件件下下进进行行的的,锌锌与与Cu2不不直直接接发发生生反反应应,这这样样可可以以更更彻彻底底地将反应所释放的能量转化为电能。地将反应所释放的能量转化为电能。由由铜铜锌锌原原电电池池可可知知,原原电电池池中中的的氧氧化化反反应应和和还还原原反反应应分分别别在在两两个个电电极极上上进进行行。发发生生氧氧化化反反应应的的电电极极是是负负极极,发发生生还还原原反反应应的的电电极极是是正正极极。在在铜铜锌锌原原电电池池的的内内电电路路,锌锌极极发发生生氧氧化化反反应应,锌锌极极是是负负极极;铜铜极极发发生生还还原原反反应应,铜铜极极是是正正极极。对对于于电电池池来来说说,电电子子流流出出的

33、的电电极极是是负负极极,电电子子流流入入的的电电极极是是正正极极。在在铜铜锌锌原原电电池池的的外外电电路路,电电子子由由锌锌极极流流向向铜铜极极,锌锌极极是是负负极极,铜铜极极是是正正极极。在在原原电电池池中中,正正极极上上得得电电子子的的数数目目和和负负极极上上失失电电子子的的数数目目相相等等。原原电电池池的的两两个个电电极极反反应应组组成成电电池池的的总总反反应应,这这个个总总反反应应叫叫做做电电池反应。池反应。(1)盐桥盐桥将将热热的的琼琼脂脂溶溶液液(可可以以是是KCl溶溶液液或或NH4NO3溶溶液液)倒倒入入U形形管管中中(注注意意不不要要产产生生裂裂隙隙),将将冷冷却却后后的的U型

34、型管管浸浸泡泡在在KCl饱饱和和溶溶液或液或NH4NO3饱和溶液中,即可得到盐桥。饱和溶液中,即可得到盐桥。离离子子在在盐盐桥桥中中能能够够定定向向移移动动。通通过过盐盐桥桥将将两两个个隔隔离离的的电电解解质溶液连接起来,可使电流持续传导。质溶液连接起来,可使电流持续传导。(2)原电池的表示式原电池的表示式以上装置的铜锌原电池可以用下式表示:以上装置的铜锌原电池可以用下式表示:()Zn|ZnSO4|CuSO4|Cu()负负极极在在左左,正正极极在在右右;“|”表表示示电电极极材材料料与与电电解解质质溶溶液液的的界界面面;“”通通常常表表示示盐盐桥桥。必必要要时时,还还可可加加注注电电解解质质溶

35、溶液液的的浓浓度度等等信息。信息。Zn2在锌片表面的溶解和沉积过程同时进行在锌片表面的溶解和沉积过程同时进行2原电池的电流是怎样产生的原电池的电流是怎样产生的我们以铜锌原电池为例来分析原电池的电流是怎样产生的。我们以铜锌原电池为例来分析原电池的电流是怎样产生的。锌锌片片上上和和ZnSO4溶溶液液中中都都存存在在Zn2。在在锌锌片片和和溶溶液液的的接接触触面面上上,水水分分子子与与金金属属表表面面的的Zn2相相互互吸吸引引,发发生生水水合合作作用用,使使部分部分Zn2离开锌片进入溶液:离开锌片进入溶液:ZnZn22e溶液中的溶液中的Zn2也可以沉积到锌片的表面:也可以沉积到锌片的表面:Zn22e

36、Zn铜铜原原子子和和锌锌原原子子失失电电子子的的能能力力不不同同,因因此此铜铜电电极极和和锌锌电电极极的的溶溶解解沉沉积积平平衡衡状状态态不不一一样样,两两个个电电极极材材料料与与其其溶溶液液间间的的电电势势差差不不相相等等。由由于于锌锌原原子子比比铜铜原原子子容容易易失失电电子子,在在锌锌电电极极的的锌锌片片表表面面上上积积累累的的电电子子比比铜铜电电极极的的铜铜片片表表面面上上积积累累的的电电子子多多,因因此此将将两两极极接接通通后后,电电子子由由锌锌片片流流向向铜铜片片。电电子子的的移移动动破破坏坏了了两两极极的的溶溶解解沉沉积积平平衡衡,锌锌极极的的平平衡衡由由于于电电子子移移走走而而向向溶溶解解方方向向移移动动,铜铜极极的的平平衡衡由由于于电电子子移移入入而而向向沉沉积积方方向向移移动动;结结果果使电子持续流动形成电流。使电子持续流动形成电流。

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