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第四章 电化学基础 原电池原理 高二化学备课组 电化学：指研究化学能与电能之间相互转 换的装置、过程和效率的科学。 新华社伦敦3月12日电 英国锡里斯电力公司成功研制出功率为1千瓦的环保燃料电池，可以充当家用“电站”，为普通家庭提供电力和热水。这种新型燃料电池可以制造成体积非常小，甚至可以握在掌心里。这是电池世界的又一创举！ 下列哪几个装置能形成原电池？ 电池反应： Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+（离子方程式） Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu （化学方程式） SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ Zn2＋ Zn2＋ Cu Zn e e e Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ e e e e e e e Zn2＋ Zn2＋ SO42－ SO42－ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ + - SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ Zn2＋ Zn2＋ Cu Zn e e e Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ e e e e e e e Zn2＋ Zn2＋ SO42－ SO42－ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ + - SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ Cu Zn SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ + - SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ Cu Zn SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ Zn2＋ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ SO42－ + - 1、原电池的定义： 2、原电池反应的本质： 3、构成原电池的条件： 将化学能转化为电能的装置叫做原电池。 氧化还原反应 ①两个活动性不同的金属（或其中一种为 非金属，即作导体用）作电极。 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 ④在这种电解质溶液中能自发地进行氧化还原反应（内部条件） 原电池是由两个半电池组成的 A B C D E F M N O V X V V X X X V V 思考与练习 正极（铜电极）：Cu2+ + 2e- Cu 负极（锌电极）：Zn - 2e- Zn2+ 4、电极反应： 半电池中的反应就是半反应，即电极反应。 氧化反应 还原反应 6、盐桥的作用： 使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电荷平衡，组成内部闭合回路，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。 5、原电池的表示方法： (-) Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu (+) “|”表示液-固相有一界面；“‖”表示盐桥。 在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度。 7、电解质溶液和电极材料的选择 ①活泼性不同 的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极 ②金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极 ③金属和化合物。如铅蓄电池，铅块作负极，PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt （2）电池的电极材料必须能导电 （1）电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则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。 8、原电池的正负极的判断方法 电子流出的极 电子流入的极 ——负极 ——正极 较活泼的电极材料 较不活泼的电极材料 质量增加的电极 质量减少的电极 ——负极 ——正极 ——正极 ——负极 有气泡冒出的电极为正极 发生氧化反应的极 发生还原反应的极 ②宏观判断： ①根据电极材料 ②根据原电池电极 发生的反应 ③根据电极增重还是减重 ④根据电极有气泡冒出： ——负极 ——正极 （工作后） （工作后） ①微观判断 （根据电子流动方向） (1)比较金属活动性强弱。 ： 例1 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（ ） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶 解，甲上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去