文档介绍：1、电化学:
2、从反应产物与电流的关系分类:
阅读教材P70 回答
研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学
①产生电流的反应→→原电池
②借助电流而发生的反应→→电解池
复****回顾
1、原电池是______________________的装置。
原电池反应的本质是____________________反应。
将化学能转化为电能
氧化还原反应
2、如右图所示,组成的原电池:
(1)当电解质溶液为稀H2SO4时:
Zn电极是____(填“正”或“负”)极,
其电极反应为_______________,该反应
是______(填“氧化”或“还原”,下同)反应;
Cu电极是______极,其电极反应为
_______________,该反应是_________反应。
(2)当电解质溶液为CuSO4溶液时: Zn电极
是____极,其电极反应为_____________,
该反应是________反应;Cu电极是____极,
其电极反应为_______________,该反应_____反应.
负
Zn-2e- = Zn2+
氧化
正
2H+ +2e- =H2↑
还原
负
Zn-2e- =Zn2+
氧化
正
Cu2+ +2e- = Cu
还原
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池
电解质溶液
失e,沿导线传递,有电流产生
还原反应
Cu2++2e- =Cu
阴离子
阳离子
总反应:
负极
正极
Cu2++2e- =Cu
Zn-2e- =Zn2+
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(离子方程式)
(化学方程式)
电极反应
正极:
负极:
(氧化反应)
(还原反应)
阳离子
原电池原理
外电路
内电路
与原电池相关的概念
:
外电路
内电路
电子流向:失电子的一极向得电子的一极
电流方向:与电子流动方向相反
阴离子流动方向与电子流动方向一致
阳离子流动方向与电流方向一致
:
正极:电子流入的一极
负极:电子流出的一极
:
正极: 2H++ 2e-= H2↑
负极: Zn-2e-= Zn2+
:
Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
锌铜原电池工作原理
提出问题:
上图是我们在必修2中学****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。
一、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?
硫酸铜
硫酸铜
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。