原电池的工作原理

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原电池的工作原理

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牛某某教学重点： 1、原电池的构造特点及工作原理。

2、原电池电极及电池反应式的书写。

3、简单原电池的设计。

教学难点：1、电极反应式的书写。

2、简单的原电池设计。判断下列装置能否构成原电池，并思考原电池的构成条件 ZnCu知识回顾1.总结：构成原电池的条件（1）有自发进行的氧化还原反应（前提） （2）有两个活泼性不同的电极

(不同的金属或金属与非金属导体）作电极（3）两个电极必须插入电解质溶液中 （4）两极相连形成闭合回路 （用导线连接或电

极直接接触）还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应还原剂失去的电子从锌极流出流入铜极经外电路Zn2+H+SO42-电流方向2.Cu-Zn稀硫酸原电池的工作原理：原电池中正极的判断方法： 归纳总结1.根据电极材料来判断：一般较不活泼的金属或非金属

(如石墨）作正极

2.根据电极反应来判断：发生还原反应的一极是正极3.根据电子（或电流）的流向来判断：电子流入（或电流流出）的一极是正极4.根据电解质溶液中离子的移动方向来判断：阳离子移向的一极是正极5.根据电极现象来判断：质量增重或有气泡产生的一极是正极

【思考】左图的装置能否构成原电池？如果不能，请说明理由；如果能，标出正负极。C下列哪些装置能构成原电池？标出正负极，写出相应的电极反应式。交流讨论一Zn负极Zn： Zn－2e- ＝Zn2+正极C：2H++2e- ＝H2↑总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑负极Ｃｕ： Ｃｕ－2e- ＝Ｃｕ2+正极C：2Ag++2e- ＝2Ag总反应：Cu+2Ag+＝Cu2++2Ag【拓展引申】一种新型燃料电池，它是以两根金属铂片插入

KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷

和氧气。电极反应为：

负极：

正极：

电池总反应：

2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2OCH4+ 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3 H2O【思考】将上述原电池的电解质溶液换成H2SO4溶液，那么

负极：

正极：

电池总反应： CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O? CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O【总结】电极反应式书写书写方法：

1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反 应物质。

2、考虑电解质溶液参与反应。

3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。注意事项：

1.两极得失电子数目相等

2.电极反应式常用“=”不用“→”

3.有气体生成需加“↑”

【过渡】给出一个原电池的装置图，我们能够判断出正负极并可写出相应的电极反应式和总反应，那么，我们可不可以结合学过的知识，将一个具体的氧化还原反应设计成原电池呢？交流讨论二1.利用反应Cu ＋ 2FeCl3 = 2FeCl2 ＋ CuCl2，

设计一个单池原电池，画出原电池的装置图，标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应。 参考答案 (-)负极（Cu）： Cu-2e-=Cu2+（氧化反应）

正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）【思考】单池原电池效率低，并且一段时间后，电流会减弱，那么我们如何获得持续稳定的电流呢？友情提示可将单池原电池设计成两个半电池，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。盐桥的作用：

可提供定向移动的阴阳离子，使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。

（1）形成闭合回路

（2）平衡电荷交流讨论三利用反应Cu ＋ 2FeCl3 = 2FeCl2 ＋ CuCl2，

设计一个双池原电池，使其能获得持续稳定的电流。画出原电池的装置图，标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应，并与之前设计的单电池对比找出他们有什么共 同点。 参考答案 (-)负极（Cu）： Cu-2e-=Cu2+（氧化反应）

正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(-)(+)单池与双池的反应实质相同根据氧化还原反应设计原电池：1.改：将化学反应方程式改写成离子方程式

2.拆：根据反应前后的价态变化将氧化反应和还原反应拆开书写（即电极反应）

3.定：根据电极反应确定电极材料

4.画：画出原电池的装置图【总结】

当堂检测1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.

( X )负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑正极：总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑看看谁学会了2、判断正误：

（1）.在原电池中，发生还原反应的一极为原电池的负极。（ ）

（2）.在原电池中不断溶解的一极为原电池的正极。（ ）

（3）.在Cu-Zn稀硫酸原电池中，SO42-向正极移动。（ ）

（4）.电流由原电池的负极流向正极。（ ）

（5）.原电池的两极，一定是由活动性不同的两种金属组成（ ）

（6).电子从发生还原反应的电极流出。（ ）××××××3、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ =

Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是

C4.依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：

(1)电极X的材料是________；

电解质溶液Y是___________；

(2)银电极为原电池的________极，发生的电极反应_________________；X电极上发生的电极反应为____________________________；

外电路中的电子是从_______极流向________电极。CuAgNO3溶液正2Ag++2e-=2AgCu-2e-=Cu2+CuAg4.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法不正确的是（ ）A．由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，其负极反应式为：

Al－3e－＝Al3+

B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为：

Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O

C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：

Cu－2e－＝Cu2+

D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：

Cu－2e－＝Cu2+ C【学以致用】日常生活中，我们所使用的铁制品很容易生锈，请你用学过的原电池的知识，分析其生锈的原因。试写出电极材料、电极反应方程式及总反应。

1.通过本堂课的学习，理解原电池的工作原理

2.会设计简单的原电池并能正确书写电极反应方程式 课堂总结

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