A
Cu
Zn
A
Zn
Cu
H2SO4
人教版化学选修四原电池
ZnSO4
H2SO4
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练习（上述原理的应用）P73.6
2. 根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池。
Zn(S)+ Fe2+(aq) = Zn2+(aq) + Fe(S)
（1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池装置简图。 （2）注明原电池的正负极 （3）注明外电路中电子的流向
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，铅板作负极，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
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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?
电极和铜电极不接触,同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，观察
电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。
现象: 理论：电流计指针偏转,指示电子是
由锌极流向铜极; 锌极变细，铜极变粗； 实际：随着时间的延续, 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。锌片上也逐渐被铜覆盖,电流计指针 偏转角度逐渐变小直至为零。
(4) 写出两电极的电极反应式
A
Zn
Fe
ZnSO4
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FeCl2
(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。 （2）电解质溶液的选择
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。
人教版化学选修四原电池
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四、原电池的设计
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。
（电池的电极必须导电）
电极反应：
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Cu）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）
电池总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu
+
-
2、判断电子的流动路线？溶液中阴、阳离子移动趋势？
外电路： 电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）；
内电路： 阳离子移向正极（Cu片）；阴离子移向负极（Zn片）。
思考:
用什么办法可避免Cu2+在锌片上也还原析出铜,以延长电池放电 时间提高供电效率?
设想：把锌电极与CuSO4溶液分开
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探究实验2 人教版化学选修四原电池
按课本P71图4-1所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置 有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，
有盐桥时现象:
人教版化学选修四原电池 人教版化学选修四原电池
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1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
理论解释 ：生物电
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伏打对生物电观点的质疑
1800年建立伏打电堆模型。
伏打（Volta,A.1745-1827）
伏打电池是实用电池的开端。
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形形色色的电池
a极 b极
H2O
CH4
O2
KOHA 溶液
Cu
Zn
稀H2SO4
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复习：动画模拟原电池的原理
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一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
探究实验1:将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接,并使锌
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， 用棉花塞住管口即可。
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铜锌双液原 电 池 原 理
外电路 失e-，沿导线传递，有电流产生
3、盐桥的作用（参考课本P72第三段） （1）是离子通道，与外电路的电子通道相衔接；（2）是离 子库，为保持溶液电中性，氧化作用产生的Zn2+需要阴离子 来补充，Cu2+发生还原反应，需要阳离子来补充；而作为 KCl饱和溶液盐桥有足够的离子供给，所以是离子库。
人教版化学选针偏转,指示电 子是由锌极流向铜极有电流 通过电路,是原电池装置;
装置特点：
由两个半电池组成，锌 和锌盐组成锌半电池，铜和 铜盐组成铜半电池；每个半 电池中的电极与电解质溶液 互不反应，中间通过盐桥连接形成闭合回路。
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二、双液原电池的工作原理分析
1、确定该原电池的正、负极，并写出原电 池中的两个电极半反应和电池反应方程式。
练 一 练
负极： Cu Cu – 2e- = Cu2+
正极： 比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电解质溶液： Fe2(SO4 )3、FeCl3等
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？
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课堂练习（上述原理的应用）
1.根据上述原理,为获得较长时间的稳定电 流,如何将必修2中由“Zn-稀H2SO4-Cu” 组成的原电池（如左下图）进行简单改装？
氧化反应
还原反应
负极 铜锌原电池 正极
Zn-2e-=Zn2+
阳离子 电解质 溶液
阴离子 盐桥
阳离子
Cu2++2e- =Cu 内电路
2e-
电极反应总式： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 原电池反应本质：化学能 氧化还原反应 电能
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三、由两个半电池组成原电池的工作原理