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原电池的工作原理知识精讲

分类:高二化学教案   更新:2016/4/27   来源:本站原创

    一. 本周教学内容:

    原电池的工作原理

    二. 教学目标

    1、掌握原电池的工作原理、构造特点;

    2、能正确书写原电池的电极反应式及电池总反应方程式。

    三. 教学重点、难点

    原电池的构造原理及电极反应式和电池总反应方程式。

    四. 知识分析

    (一)原电池的构造特点:

    原电池是把化学能转化成电能的装置。原电池由活泼性不同的金属或金属与非金属组成电极,连接两根电极的导线,以及电解质溶液等组成。说明:

    1、原电池的一般构成条件是:①由活泼性不同的材料作电极;②有电解质溶液,且要形成闭合电路;③氧化还原反应能够自发进行。

    2、组成原电池的电极一般可以是活泼性不同的金属或金属与非金属,原电池的工作原理是发生了氧化还原反应,电极本身可以参加电极反应,也可以不参加电极反应,故负极不一定是活泼金属。但实际上在许多原电池中,我们可以根据电极反应式来判断电极名称,如:燃料电池中,发生氧化反应的属于负极,发生还原反应的属于正极,负极不一定是活泼金属,也就不一定符合活泼性不同的金属或金属与非金属这个条件。

    3、与高一化学所学的原电池的结构相比,主要区别在于“盐桥”。通过“盐桥”将两个半电池相连而构成原电池,将两种电解质溶液通过盐桥相连,使电解质溶液不直接接触,降低了液面的接界电势,同时,盐桥中也装有电解质溶液,还可以起到导电的作用。盐桥中的电解质要求浓度较高,且阴、阳离子迁移速度应差不多,一般用饱和氯化钾溶液的琼脂。

    4、使用“盐桥”后,原电池一般采用如下表达方法(以铜锌原电池为例):

    (-)Zn∣Zn2-(1mol/L)║Cu2+(1mol/L)│Cu(+)

    一般情况下负极在左,正极在右,其中“∣”表示电极材料与电解质溶液的界面,“║”通常表示盐桥,必要时,可以加注溶液的浓度。

    (二)原电池的工作原理:通过氧化还原反应,把化学能转化为电能.

    说明:

    1、化学反应中能量的转化形式有多种,可以转化为热能,如燃烧过程放出大量的热;可以转化为光能,如化学反应中常伴随有发光现象;可以转化为动能,如利用化学能使汽车等交通工具行驶等;还可以通过原电池反应,把化学能转化为电能.

    2、原电池中较活泼金属作原电池的负极,还原性较强,是向外电路提供电子的电极,用“-”表示,发生氧化反应;较不活泼的金属作原电池的正极,某些微粒氧化性较强,从外电路获得电子,用“+”表示,发生还原反应。

    3、原电池中电极反应和电极反应式的书写:

    原电池的电极反应式,实际上是氧化还原反应的两个半反应,即氧化反应和还原反应在两极上发生。

    原电池反应:在电解质溶液中,在正负极上发生两极反应的电子得失总数相等,通过的电子的电量相同,将正负两极的电极反应相加,即可得原电池反应.

    4、利用原电池反应原理,可以判断不同金属(或阳离子)的还原性(或氧化性)相对强弱:在原电池中,作负极的金属的活泼性较强,在电极反应中失去电子,发生氧化反应;氧化性强的阳离子在正极得到电子,发生还原反应.

    5、金属的失电子的难易程度一般按照金属活泼性顺序表由易到难,而

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