6.2原电池和电极电势教学课件.pptx
原 电 池 和 电 极 电 势 “阿那吉纳阿那吉纳”号的沉没之谜号的沉没之谜 二十世纪初，二十世纪初，“阿那吉纳阿那吉纳”号货轮在向日本海号货轮在向日本海岸行驶时，船体突然漏水岸行驶时，船体突然漏水! 而货轮既没有跟其他而货轮既没有跟其他船相撞也没有触礁？但厚厚的钢板却穿了孔。船相撞也没有触礁？但厚厚的钢板却穿了孔。 你能揭开谜底吗？你能揭开谜底吗？第二节 原电池和电极电势精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，在此原电池中，船体做负极，被腐蚀，导致漏水。 一、原电池(primary cell)现象Zn棒逐渐溶解溶液的天蓝色减退有红棕色疏松的铜在Zn棒表面析出溶液的温度渐升Zn-2eZn2+Cu 2+2e Cu所发生的反应Zn+ Cu 2+ Cu +Zn2+实验实验一一 Zn与CuSO4溶液的置换反应CuSO4Zn 实验二 Zn-Cu原电池反应3、取出盐桥,指针回零;放入盐桥,指针偏转1、电流表指针发生偏移2、Zn棒逐渐溶解,铜棒上有铜沉积CuCuSO4Zn SO4ZnAe -KCl装置装置现象现象原理原理Zn - 2e Zn2+Cu 2+2e Cu 1780年，意大利的医学家伽伐尼(Galvani，L )在偶然的情况下，以铜制的解剖刀触碰到置于铁盘内的青蛙，发现其立刻产生抽搐现象，因而认为有微电流流过，他主张是生物本身内在的自发电流，被认为是提出了原电池的雏形。 伽伐尼因研究动物电，发现电可使肌肉及神经活动，他并认为脑是分泌“电液” 的器官，而神经则是连接电液和肌肉的导体，他的研究开启了19世纪电流生理学的发展，今天医学上的电疗法、心电图等研究，都发源于此。为了纪念他的贡献，在英文里把检流计称为galvanometer，金属镀锌的程序称为galvanizing。 原电池的雏形 原电池: 借助于氧化还原反应产生电流，从而使化学能转变成电能的装置叫做原电池。组成原电池的导体叫电极。负极： Zn（S）-2e- Zn2+（aq） 氧化反应正极：Cu 2+（aq）+2e- Cu（S） 还原反应-+CuCuSO4Zn SO4ZnAe -KCl装置装置二、原电池相关概念电流方向电流方向:正级正级 负级负级电子流向电子流向:负级负级 正级正级 三、原电池的符号 为了应用方便。通常用电池符号来表示一个原电池的组成，如铜锌原电池可表示如下：（）ZnZnSO4（C1） CuSO4（C2） Cu（+）电池符号书写如下规定：(1)一般把负极写在左边，正极写在右边。 （4）对于某些电极的电对自身不是金属导电体时，则需外加一个能导电而又不参与电极反应的惰性电极，通常用铂作惰性电极。（3）用化学式表示电池物质的组成，并要注明物质的状态，而气体要注明其分压溶液要注明其浓度。如不注明，一般指1mol/L或100kPa。（2）用“”表示物质间有一界面；不存在界面用“ ，”表示；用“ ”表示盐桥。 写出下列电池反应对应的电池符号。 1、 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu2、Mg+2H+=Mg2+ + H2 电极电势的产生金属的平衡电势- - - - -+M-+ + + + +-M能斯特的双电层理论（德）e-四、电极电势和电池电动势不活泼金不活泼金 属属活泼金属活泼金属Mn+Mn+ 规定规定: :标准氢电极标准氢电极的电极电势为的电极电势为0V0VH2 (g) 2H+(aq) + 2e-压力为压力为100kPa的纯的纯H2流流H+离子浓度离子浓度为为1molL-1的硫酸溶液的硫酸溶液Pt镀有镀有铂黑的铂黑的Pt片片标准氢电极的电极符号标准氢电极的电极符号Pt H2(100 kPa ) H+(1mol/L)H2电极与溶液中的电极与溶液中的H+建立平衡如下建立平衡如下1、标 准 氢 电 极E即即 (H(H2 2/H/H+) +) =0.0000V=0.0000V某电对的电极电势如何求某电对的电极电势如何求? 2、 标准电极电势 规定：所有的离子浓度都为1mol/L，气体压力为100kPa，固体、液体为纯物质，此时的状态称为标准状态。 标准电极电势用 表示， 标准电池电动势用 表 示，根据物理学知识可知：EEE (2) 的数值越小，其电对中还原型物质的还原性越强。 越大，其电对中氧化型物质的氧化性越强。E= -0.7618VE(1) Zn2+ + 2e Zn3、标准电极电势表E (4) 标准电极电势表分为酸表和碱表。Fe3+ +e Fe2+ 只能存在于酸性溶中.MnO4- +e MnO42- 只能存在于碱性溶液中.Zn2+2e Zn 2Zn2+4e 2Zn(3) E 与电极反应中的计量数无关。 例：以下两个反应的 E - 0.7618伏 1、干电池负极（锌筒）：Zn2e- = Zn2+正极（石墨）：2MnO2+2NH4+ + 2e- = Mn2O3+2NH3+H2O电池简介 2、蓄电池正极：PbO2 负极：Pb电解质溶液：H2SO4(密度为1.25g/ml1.28g/ml ) 3 3、锂电池（1）优点：高能、质轻、电压高、工作效率高和储存时间长。（2）用途：电脑、照相机、手表、心脏起搏器、手机，以及火箭、导弹的动力电源。锂电矿灯手机电池 4、新型电池氢氧燃料电池（碱性电解质）正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 负极：2H2 - 4e- = 4H+总反应：2H2+O2 = 2H2O 优点：能量转化率高、不污染环境。氢氧燃料电池 Thankyou
