人教版高中化学选修四4-1原电池（课件）（共47张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修四4-1原电池（课件）（共47张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-11-29 14:36:18 | ||
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文档简介
课件47张PPT。第1节 原电池 第四章 电化学基础学习目标1．以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。2. 会正确判断原电池的正极和负极。
3. 学会原电池电极反应式的书写方法。学习重点原电池的工作原理学习难点原电池的工作原理1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。原电池的雏形理论解释 ：生物电观点！ 伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打电堆模型。 伏打电池是
实用电池的开端。普通干电池手机电池钮扣电池笔记本电脑
专用电池 摄像机
专用电池 “神六”用
太阳能电池一、实验探究：原电池工作原理交流研讨1．为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢？该现象和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？
2．铜片上的电子从哪来？
3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？
4．写出锌片和铜片上变化的离子方程式。
5．电流表中指针发生偏转说明有电流通过，这又证明了什么呢？
6．?根据物理知识，判断上述原电池的正负极。 交流研讨CuZn为什么H+在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到电子？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+负极正极静电斥力静电引力交流研讨条件一 原电池的电极材料结论一 有两种活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（碳棒）为正极．AB铜锌原电池条件二 溶液的性质结论二两个电极插入电解质溶液中。两个电极插入电解质溶液中。C铜锌原电池 稀 硫 酸Zn 稀 硫 酸Cu条件三 线路的连接结论三两个电极用导线相连构成闭合回路。D铜锌原电池CuZn 稀硫酸Zn2+H+H+灯泡等效电路原电池的正负极判断交流研讨正极 负极电流流向电子流向负极：电子流出的一极
正极：电子流入的一极归纳总结还原剂(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1、原电池是如何构成的？用_____连接_______________________极板插入____________中。在原电池中，______金属极板发生氧化反应，电子经导线从_______金属一极流向________金属极板，溶液中易得到电子的______在不活泼的金属极板发生________。 在原电池中，相对活泼的金属为___极，相对不活泼的金属(或石墨电极)为___极。上述原电池发生的反应是： 在锌电极(负极)： ________________ 在铜电极(正极)：_________________ 电子流方向：电子流从原电池的_____经导线流向_____。 溶液中离子运动方向：阳离子向____运动，阴离子向____运动。电流方向：电流从原电池的____经导线流向____。再从_____经内电路流向______，从而形成闭合回路。你知道了吗？2、原电池是如何工作的？导线两块活动性不同的金属电解质溶液较活泼较活泼较不活泼阳离子还原反应负正Zn-2e-=Zn2+负极正极正极负极正极负极负极正极1、请你根据化学反应:
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
判断右边原电池的正、负极，
并写出电极反应式。Cu CFeCl3溶液2、请判断右边原电池的正、负极.ANaOH溶液Mg Al负极：Cu-2e =Cu
正极：2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑稀硫酸溶液学以致用3.下列说法中正确的是（ ）
A.原电池是把 的装 置
B.原电池中电子流出的一极是 ，
发生氧化反应
C.原电池两极 氧化反应
和还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动D化学能转化为电能电能转化为化学能正极负极均发生分别发生学以致用4.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸
中,下列说法正确的是( )
A锌片的质量逐渐
B电流方向是从铜片向锌片
C H+在铜片表面被
D 极附近SO42-浓度逐渐增大
B增大减小还原氧化正负学以致用5.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_________________Z>Y>X>W学以致用提出问题：
上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸
的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长
电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造
成的呢？有没有什么改进措施？造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。二、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？此电池的优点：
能产生持续、稳定的电流。盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。实验三（书71页实验4-1）实验探索实验现象：分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？参考教材72页 第三段 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。
取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。ZnSO4溶液 CuSO4溶液负极（锌片）： Zn－2e- =Zn2+ （氧化反应）正极（铜片）： Cu2+ +2e-=Cu （还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极 盐桥 正极（一）对锌铜原电池工作原理的进一步探究（二）由两个半电池组成原电池的工作原理（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ）
A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极
B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极
C 和阴离子都移向Zn极
D 和阴离子都移向Cu 极B①判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。 Cu CFeCl3溶液负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+
正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu + 2Fe3＋ = Cu2＋ + 2Fe2＋根据化合价升降判断正负极三、电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法②请写出右边原电池的电极方程式。总反应方程式：负极：Al，失e-
2Al - 6e－ ＝ 2Al3+2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝2AlO2- + 4H2O 正极：总反应－负极反应6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑拆成离子方程式：2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑根据化合价升降判断正负极2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑2.燃料电池电极方程式的写法
总反应： 实际上就是燃料的完全燃烧。
负极（通入燃料）： 为燃料失去电子的氧化反应，
正极（通入氧化剂）： 为氧化剂得到电子的还原反应。
以Pt为电极，电解质溶液为 KOH溶液的氢氧燃料电池为例负极总反应: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O正极: 总反应－负极反应 总反应：2H2+ O2＝2H2O负极: H2 失e－4H+ + 4OH- ＝4H2O2H2 - 4e- ＝ 4 H＋O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH- 3.复杂原电池电极方程式的书写
方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子显负电；失电子显正电”的原则，
利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式 Pb ＋SO42－ － 2e－ ＝ 2PbSO4↓正极： PbO2 得电子＋4H＋ ＋ 2H2O 正极： PbO2＋SO42－ ＋ 2e－ ＝PbSO4↓银锌电池（电解质为KOH）的电池总反应为：
Zn＋ Ag2O ＝ ZnO＋ 2Ag
写出其正、负极反应。 Zn － 2e－ ＝ ZnO ＋2 OH－ ＋ H2O Ag2O ＋2e－ ＝ 2Ag＋H2O ＋2OH－负极：正极：四、原电池的设计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，铅版作负极，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（电池的电极必须导电）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。请根据氧化还原反应 :
Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
设计成原电池。你有哪些可行方案?Cu Cu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：
正极：
电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。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；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。五、原电池的主要应用：5.解释某些化学现象(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C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；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，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）原电池原理应用：(2)比较反应速率例2 ：
下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和 1mol/L 盐酸；B.A.纯锌和1mol/L 硫酸；纯锌和18 mol/L 硫酸；C.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（ D ）原电池原理应用：(3)比较金属腐蚀的快慢例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用：例4：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速
率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)(4)判断溶液pH值变化例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为———— mol,溶液的pH值变_________？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：y ＝0.015 (mol)x ＝0.015 (mol)＝＝3.75× 10﹣ 4(mol/L )∴pH ＝-lg3.75 ×10－4＝4 -lg3.75 答：……－0.015根据电极反应：正极：负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e- ＝H2↑得：2 2 22.4x y 0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+ —— 2e——H2↑大 0.015原电池原理应用：(5)原电池原理的综合应用例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。
“热敷袋”是利用 放出热量。
2)炭粉的主要作用是 。
3)加入氯化钠的主要作用是 。
4)木屑的作用是 。铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用“热敷袋”时受热均匀原电池原理应用： 拓展练习
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的
现象。
两极反应式为：正极 ；
负极 。
该装置将 能转化为 能。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，
则负极为 ，
总反应方程为 。
镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H++2e—=H2↑Mg－2e—=Mg2+ 化学能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑小 结１定义:（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理 原电池把化学能转化成电能的装置。2、原电池的工作原理
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。 （2）形成原电池的条件（3）原电池的正负极的判断方法（4）电极材料的选择（电池的电极必须导电）B 燃料电池两极材料可以同是石墨正极也可以放出H2正极不参与化学反应当堂检测B 当堂检测B 活泼的为负极阳离子移向正极Zn在负极上失电子当堂检测解析：Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中时，Al比Cu活泼，Al为负极，失电子被氧化为Al3＋，Cu为正极，溶液中的H＋得电子被还原为H2。解析：Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中时，由于铝钝化，不能溶解，Al为正极，Cu为负极，Cu失电子被氧化为Cu2＋。 2Al－6e－===2Al3＋(或Al－3e－===Al3＋)负极 6H＋＋6e－===3H2↑(或2H＋＋2e－===H2↑)正极 2NO3-＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O能正极 Cu－2e－===Cu2＋负极当堂检测
3. 学会原电池电极反应式的书写方法。学习重点原电池的工作原理学习难点原电池的工作原理1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。原电池的雏形理论解释 ：生物电观点！ 伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打电堆模型。 伏打电池是
实用电池的开端。普通干电池手机电池钮扣电池笔记本电脑
专用电池 摄像机
专用电池 “神六”用
太阳能电池一、实验探究：原电池工作原理交流研讨1．为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢？该现象和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？
2．铜片上的电子从哪来？
3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？
4．写出锌片和铜片上变化的离子方程式。
5．电流表中指针发生偏转说明有电流通过，这又证明了什么呢？
6．?根据物理知识，判断上述原电池的正负极。 交流研讨CuZn为什么H+在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到电子？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+负极正极静电斥力静电引力交流研讨条件一 原电池的电极材料结论一 有两种活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（碳棒）为正极．AB铜锌原电池条件二 溶液的性质结论二两个电极插入电解质溶液中。两个电极插入电解质溶液中。C铜锌原电池 稀 硫 酸Zn 稀 硫 酸Cu条件三 线路的连接结论三两个电极用导线相连构成闭合回路。D铜锌原电池CuZn 稀硫酸Zn2+H+H+灯泡等效电路原电池的正负极判断交流研讨正极 负极电流流向电子流向负极：电子流出的一极
正极：电子流入的一极归纳总结还原剂(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1、原电池是如何构成的？用_____连接_______________________极板插入____________中。在原电池中，______金属极板发生氧化反应，电子经导线从_______金属一极流向________金属极板，溶液中易得到电子的______在不活泼的金属极板发生________。 在原电池中，相对活泼的金属为___极，相对不活泼的金属(或石墨电极)为___极。上述原电池发生的反应是： 在锌电极(负极)： ________________ 在铜电极(正极)：_________________ 电子流方向：电子流从原电池的_____经导线流向_____。 溶液中离子运动方向：阳离子向____运动，阴离子向____运动。电流方向：电流从原电池的____经导线流向____。再从_____经内电路流向______，从而形成闭合回路。你知道了吗？2、原电池是如何工作的？导线两块活动性不同的金属电解质溶液较活泼较活泼较不活泼阳离子还原反应负正Zn-2e-=Zn2+负极正极正极负极正极负极负极正极1、请你根据化学反应:
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
判断右边原电池的正、负极，
并写出电极反应式。Cu CFeCl3溶液2、请判断右边原电池的正、负极.ANaOH溶液Mg Al负极：Cu-2e =Cu
正极：2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑稀硫酸溶液学以致用3.下列说法中正确的是（ ）
A.原电池是把 的装 置
B.原电池中电子流出的一极是 ，
发生氧化反应
C.原电池两极 氧化反应
和还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动D化学能转化为电能电能转化为化学能正极负极均发生分别发生学以致用4.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸
中,下列说法正确的是( )
A锌片的质量逐渐
B电流方向是从铜片向锌片
C H+在铜片表面被
D 极附近SO42-浓度逐渐增大
B增大减小还原氧化正负学以致用5.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_________________Z>Y>X>W学以致用提出问题：
上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸
的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长
电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造
成的呢？有没有什么改进措施？造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。二、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？此电池的优点：
能产生持续、稳定的电流。盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。实验三（书71页实验4-1）实验探索实验现象：分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？参考教材72页 第三段 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。
取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。ZnSO4溶液 CuSO4溶液负极（锌片）： Zn－2e- =Zn2+ （氧化反应）正极（铜片）： Cu2+ +2e-=Cu （还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极 盐桥 正极（一）对锌铜原电池工作原理的进一步探究（二）由两个半电池组成原电池的工作原理（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ）
A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极
B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极
C 和阴离子都移向Zn极
D 和阴离子都移向Cu 极B①判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。 Cu CFeCl3溶液负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+
正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu + 2Fe3＋ = Cu2＋ + 2Fe2＋根据化合价升降判断正负极三、电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法②请写出右边原电池的电极方程式。总反应方程式：负极：Al，失e-
2Al - 6e－ ＝ 2Al3+2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝2AlO2- + 4H2O 正极：总反应－负极反应6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑拆成离子方程式：2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑根据化合价升降判断正负极2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑2.燃料电池电极方程式的写法
总反应： 实际上就是燃料的完全燃烧。
负极（通入燃料）： 为燃料失去电子的氧化反应，
正极（通入氧化剂）： 为氧化剂得到电子的还原反应。
以Pt为电极，电解质溶液为 KOH溶液的氢氧燃料电池为例负极总反应: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O正极: 总反应－负极反应 总反应：2H2+ O2＝2H2O负极: H2 失e－4H+ + 4OH- ＝4H2O2H2 - 4e- ＝ 4 H＋O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH- 3.复杂原电池电极方程式的书写
方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子显负电；失电子显正电”的原则，
利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式 Pb ＋SO42－ － 2e－ ＝ 2PbSO4↓正极： PbO2 得电子＋4H＋ ＋ 2H2O 正极： PbO2＋SO42－ ＋ 2e－ ＝PbSO4↓银锌电池（电解质为KOH）的电池总反应为：
Zn＋ Ag2O ＝ ZnO＋ 2Ag
写出其正、负极反应。 Zn － 2e－ ＝ ZnO ＋2 OH－ ＋ H2O Ag2O ＋2e－ ＝ 2Ag＋H2O ＋2OH－负极：正极：四、原电池的设计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，铅版作负极，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（电池的电极必须导电）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。请根据氧化还原反应 :
Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
设计成原电池。你有哪些可行方案?Cu Cu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：
正极：
电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。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；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。五、原电池的主要应用：5.解释某些化学现象(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C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；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，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）原电池原理应用：(2)比较反应速率例2 ：
下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和 1mol/L 盐酸；B.A.纯锌和1mol/L 硫酸；纯锌和18 mol/L 硫酸；C.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（ D ）原电池原理应用：(3)比较金属腐蚀的快慢例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用：例4：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速
率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)(4)判断溶液pH值变化例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为———— mol,溶液的pH值变_________？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：y ＝0.015 (mol)x ＝0.015 (mol)＝＝3.75× 10﹣ 4(mol/L )∴pH ＝-lg3.75 ×10－4＝4 -lg3.75 答：……－0.015根据电极反应：正极：负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e- ＝H2↑得：2 2 22.4x y 0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+ —— 2e——H2↑大 0.015原电池原理应用：(5)原电池原理的综合应用例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。
“热敷袋”是利用 放出热量。
2)炭粉的主要作用是 。
3)加入氯化钠的主要作用是 。
4)木屑的作用是 。铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用“热敷袋”时受热均匀原电池原理应用： 拓展练习
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的
现象。
两极反应式为：正极 ；
负极 。
该装置将 能转化为 能。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，
则负极为 ，
总反应方程为 。
镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H++2e—=H2↑Mg－2e—=Mg2+ 化学能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑小 结１定义:（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理 原电池把化学能转化成电能的装置。2、原电池的工作原理
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。 （2）形成原电池的条件（3）原电池的正负极的判断方法（4）电极材料的选择（电池的电极必须导电）B 燃料电池两极材料可以同是石墨正极也可以放出H2正极不参与化学反应当堂检测B 当堂检测B 活泼的为负极阳离子移向正极Zn在负极上失电子当堂检测解析：Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中时，Al比Cu活泼，Al为负极，失电子被氧化为Al3＋，Cu为正极，溶液中的H＋得电子被还原为H2。解析：Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中时，由于铝钝化，不能溶解，Al为正极，Cu为负极，Cu失电子被氧化为Cu2＋。 2Al－6e－===2Al3＋(或Al－3e－===Al3＋)负极 6H＋＋6e－===3H2↑(或2H＋＋2e－===H2↑)正极 2NO3-＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O能正极 Cu－2e－===Cu2＋负极当堂检测