1.本節(jié)要點(diǎn)構(gòu)成原電池的條件？3.原電池的工作原理？什么是原電池？4.原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷？2.閱讀材料

1780年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼。解剖青蛙時(shí)，已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐尼做了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1:

用一枝銅鉤插入死青蛙的脊髓中，再掛在鐵欄桿上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就發(fā)生顫抖。

實(shí)驗(yàn)2:將青蛙放到銅制的解剖盤里，當(dāng)解剖刀接觸蛙腿時(shí)，蛙腿發(fā)生抽搐.

他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出：青蛙自身肌肉和神經(jīng)里的“生物電”是導(dǎo)致抽搐的原因。1791年，伽伐尼發(fā)表了《論肌肉中的生物電》論文，引起廣泛關(guān)注。

善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏打，提出了疑問：為什么只有青蛙腿和銅器或鐵器接觸時(shí)才發(fā)生抽搐？他做了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1:將青蛙腿放在銅盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿抽搐.

實(shí)驗(yàn)2:將青蛙腿放在木盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿不動(dòng).

伏打用實(shí)驗(yàn)推翻了伽伐尼的結(jié)論，認(rèn)為要有兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿才會(huì)抽搐。

由此,伏打加以研究,于1799年發(fā)明了世界上第一個(gè)電池—伏打電池即原電池

伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)的質(zhì)疑

（Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打電堆模型。

伏打電池是實(shí)用電池的開端。實(shí)驗(yàn)探究請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：

Zn+CuSO4

=ZnSO4

+Cu分析該反應(yīng)氧化劑、還原劑及電子轉(zhuǎn)移情況和現(xiàn)象及反應(yīng)快慢。CuSO4一、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移）負(fù)極（還原性）還原反應(yīng)氧化反應(yīng)正極（氧化性）

失e－

得e－電子e－電流Ｉ［結(jié)論］把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同的區(qū)域進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，就可以獲得電流．CuSO4

溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？兩個(gè)電極上及溶液都有什么現(xiàn)象？換成H2SO4現(xiàn)象又如何？該裝置是否構(gòu)成原電池？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？銅電極上有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)探究2指針偏轉(zhuǎn)，鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量增加，溶液顏色變淺速度較快。是原電池，指針不偏轉(zhuǎn)，銅極增重。（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬。（一定嗎？）正極：較不活潑的金屬、石墨等判斷下列哪些裝置能構(gòu)成原電池。為什么？形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；形成條件三：必須形成閉合回路（可以）（不可以）（可以）（不可以）氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)Cu2++2e-=Cu陰離子陽離子總反應(yīng)：負(fù)極正極Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽離子原電池原理外電路內(nèi)電路回顧舊知

1、原電池

的裝置。

原電池反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生_____________反應(yīng)。

2、原電池的構(gòu)成條件：

3、原電池正、負(fù)極規(guī)律

①負(fù)極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬，發(fā)生

反應(yīng)

②正極——電子

的極。通常是活潑性

的金屬或非金屬導(dǎo)體，發(fā)生

反應(yīng)

流出較強(qiáng)氧化流入較弱還原①有兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為非金屬導(dǎo)體）②電解質(zhì)溶液③構(gòu)成閉合回路④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎趸€原CuSO4

溶液電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？指針穩(wěn)定嗎？兩個(gè)電極上都有什么現(xiàn)象？效率高嗎？電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定。放電時(shí)間短效率低，兩個(gè)電極上都有紅色物質(zhì)生成CuSO4

溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？將鋅片與銅片隔離。分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？思考為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定長時(shí)間放電工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入銅片內(nèi)電路：

Zn原子失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl—會(huì)移向ZnSO4溶液；同時(shí)Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42—相對(duì)增加而帶負(fù)電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。

將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1.組成——兩個(gè)半電池左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性②代替兩溶液直接接觸使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路鹽橋：飽和KCl溶液(以瓊膠制作成凍膠)原電池二、電極反應(yīng)式的判斷和書寫（1）.原電池兩極的判斷：若給出裝置則與電解液反應(yīng)的一極為負(fù)極，若給出總反應(yīng)方程式則分析反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)元素化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極。（2）書寫電極反應(yīng)時(shí)，要將總化學(xué)反應(yīng)與正、負(fù)極反應(yīng)聯(lián)系在一起考慮，它們具有加和性：化學(xué)反應(yīng)方程式=正極反應(yīng)方程式+負(fù)極反應(yīng)方程式。（3）.在原電池反應(yīng)中，必須遵循得失電子守恒。（4）.介質(zhì)參與電極反應(yīng)的原則：原電池的兩極反應(yīng)若均在一定介質(zhì)中進(jìn)行，介質(zhì)常常參與電極反應(yīng)。在酸性介質(zhì)中，H+可能反應(yīng)，在堿性介質(zhì)中，OH—可能反應(yīng)。①判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。

Cu

CFeCl3溶液負(fù)極：Cu

失電子Cu

-

2e-=

Cu2+正極：Fe3+得電子2Fe3++

2e-=

2Fe2+A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先寫出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：Cu

+

2Fe3＋

=

Cu2＋

+

2Fe2＋根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極1.簡(jiǎn)單原電池電極方程式的寫法②請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式?？偡磻?yīng)方程式：電極與電解液反應(yīng)的方程式負(fù)極：Al，失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O

負(fù)極總反應(yīng)：2Al+8OH-

－6e－＝2AlO2-+4H2O正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑MgAlNaOH溶液A拆成離子方程式：2Al

+

2OH－+

2H2O

=

2AlO2－

+

3H2↑根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極2Al

+

2NaOH

+

2H2O

=

2NaAlO2

+

3H2↑2.燃料電池電極方程式的寫法

總反應(yīng)：實(shí)際上就是燃料的完全燃燒。負(fù)極（通入燃料）：為燃料失去電子的氧化反應(yīng)，正極（通入氧化劑）：為氧化劑得到電子的還原反應(yīng)。以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池為例負(fù)極總反應(yīng):2H2-4e-+4OH-＝4H2O正極:總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)

總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O負(fù)極:H2失e－4H++4OH-＝4H2O2H2-4e-

＝4H＋O2+2H2O+4e-＝4OH-三、原電池的設(shè)計(jì)（一）負(fù)極參與的電池：①活潑性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極②金屬和非金屬。如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨棒作正極③金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，PbO2作正極（二）兩極均不參與電池：④惰性電極。如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt（電池的電極必須導(dǎo)電）電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成原電池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活潑的金屬或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe2(SO4

)3、FeCl3等負(fù)極：正極：電解質(zhì)溶液：練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質(zhì)溶液又是什么？試畫出原電池的裝置簡(jiǎn)圖。1.利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池；2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣；3.進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較；4.電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。四、原電池的主要應(yīng)用：5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。例1：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；（C）原電池原理應(yīng)用：(2)比較反應(yīng)速率例2：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1mol/L鹽酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D

）原電池原理應(yīng)用：例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)(4)判斷溶液pH值變化例5：在Cu-Zn原電池中，200mLH2SO4溶液的濃度為0.125mol/L,若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到0.168L升氣體，則流過導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值變_________？（溶液體積變化忽略不計(jì)）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根據(jù)電極反應(yīng)：正極：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-

＝H2↑得：2222.4x

y0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑大

0.015原電池原理應(yīng)用：附錄資料：不需要的可以自行刪除防曬霜生產(chǎn)工藝配方油相

A

硬脂酸5％十八醇2.5％棕櫚酸異丙酯1.5％凡士林5％防腐劑適量B石蠟油6％硅油Gy-2603.5％防曬劑POS-21％VE適量ME-40適量水相A鈦白粉3.5％丙二醇3％B三乙醇胺1％二氧化鈦其透過率小于氧化鋅。對(duì)紫外線有散射作用,能減小紫外線對(duì)人體皮膚的幅射。覆蓋力優(yōu)良,增白皮膚。但涂抹性與透氣性均差。加入量大于等于５％時(shí),增白色澤不自然,固選用百分3.5。丙二醇丙二醇在化妝品中作濕潤劑、保濕劑。三乙醇胺三乙醇胺在化妝品中還具有中和劑的作用，從而達(dá)到增稠和保濕的作用。硬脂酸

硬脂酸用于護(hù)膚品中起乳化作用，從而使其變成穩(wěn)定潔白的膏體。十八醇化妝品中作為基質(zhì)原料中的乳化劑、增稠劑應(yīng)用棕櫚酸異丙酯具有優(yōu)良的保濕和滋潤皮膚作用。皮膚對(duì)本品的吸收性很好，能在皮層內(nèi)與毛囊有效接觸，滲入皮層深處，并將化妝品中的活性組分帶入，充分發(fā)揮有效成分的作用。作為化妝品溶劑及皮膚保濕劑、滲透劑。凡士林凡士林作為一種傳統(tǒng)的化妝品原料,它在皮膚角質(zhì)層表面形成一種隔離膜,具有防止皮膚表面水份減少的作用,保護(hù)皮膚免受外界剌激。因而它是一種極好的保溫劑和護(hù)膚品。它對(duì)皮膚無剌激,無過敏。石蠟油石蠟油又稱礦物油，由于礦物油具有低致敏性及不錯(cuò)的封閉性，有阻隔皮膚的水分蒸發(fā)的作用，所以常在乳液或