【优质试卷】20192020高中化学专题1第二单元化学能与电能的转化第1课时原电池的工作原理学案苏教版.pdf
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1、精 品 试 卷 推 荐 下 载 第 1 课时 原电池的工作原理 学习目标:1.以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理。(重点)2.学会判断原电池的正、负极。(重点)3.掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。4.掌握原电池原理的基本应用。自 主 预 习探 新 知 1 铜锌原电池的工作原理(1)用温度计测量锌粉与 CuSO4溶液反应的温度变化,说明该反应为放热反应,该反应在物质变化的同时,实现化学能转化为电能。(2)铜锌原电池的工作原理 装置 电极 Zn Cu 反应现象 逐渐溶解 铜片上有红色物质析出 电极名称 负极 正极 得失电子 失电子 得电子 电子流向 电子流出 电子流入 反应类型 氧化反
2、应 还原反应 电极反应式 Zn2e=Zn2 Cu2 2e=Cu 总电池反应式 ZnCu2=Zn2 Cu 2 盐桥(以铜锌原电池为例)(1)成分:含有 KCl饱和溶液的琼脂。(2)离子移动方向:Cl移向 ZnSO4溶液(负极区),K移向 CuSO4溶液(正极区)。(3)作用:使两个半电池形成通路,并保持两溶液的电中性。3 原电池形成的条件(1)两个活泼性不同的电极。(2)电解质溶液。(3)形成闭合回路(或两极直接接触)。(4)能自发地发生氧化还原反应。4 原电池的设计 例如:以 2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2为依据,设计一个原电池。(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,
3、分别作原电池的负极和正极的电极反应式。精 品 试 卷 推 荐 下 载 负极:Cu2e=Cu2,正极:2Fe32e=2Fe2。(2)确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极;如为气体(如 H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电极(如 Pt、碳棒)作正极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用铜棒作负极,用铂丝或碳棒作正极。(3)确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用 FeCl3溶液作电解液。(4)构成闭合回路:将电极用导线连接,使之构成闭合回路。(5)画出装置图。基础自测 1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)原电池能将
4、化学能转化为电能。()(2)铜锌原电池中锌作负极,发生还原反应。()(3)构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属。()(4)原电池反应一定是氧化还原反应。()【答案】(1)(2)(3)(4)2关于如图所示的原电池,下列说法正确的是()【导学号:73702028】A 电子从锌电极通过导线流向铜电极 B 盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C 锌电极发生还原反应 D 铜电极上发生的电极反应为 2H2e=H2 A 该原电池中,较活泼的金属锌作负极,发生氧化反应,较不活泼的铜作正极,发生还原反应,电子由负极锌流出,经导线流向铜电极,负极、正极反应分别为负极:Zn2e=Zn2,正极:Cu22e=Cu;盐
5、桥中的阴离子向负极区域硫酸锌溶液中迁移,故 A 正确,B、C、D 错误。3某原电池反应的离子方程式为:Zn2H=Zn2H2,则下列说法正确的是()【导学号:73702029】精 品 试 卷 推 荐 下 载 A HNO3可作电解质溶液 B 在电解质溶液中电子从正极流向负极 C 锌极质量不变 D 石墨可作原电池的正极 D 硝酸不能作电解质溶液,因为硝酸与金属锌反应生成氮的氧化物,不生成氢气,A 错误;原电池中,电子从负极流向正极,B 错误;负极反应为 Zn2e=Zn2,金属锌的质量减少,C 错误。合 作 探 究攻 重 难 原电池的工作原理 实验目的:研究原电池的工作原理。实验装置:实验现象:有盐桥
6、存在时,锌片不断溶解,电流计指针发生偏转,铜片不断增厚;取出盐桥后,电流中断,指针迅速回零。思考交流 1 有盐桥时,电流计指针发生偏转,说明有电流产生,该电流是如何产生的?产生电流的过程中,锌片、铜片上分别发生了什么变化?【提示】当有盐桥存在时,在 ZnSO4溶液中,锌片逐渐溶解,即 Zn 被氧化,Zn 失去电子,形成 Zn2 进入溶液,用电极反应式表示为 Zn2e=Zn2;从锌片上释放出的电子,经过导线流向铜片;CuSO4溶液中的 Cu2 从铜片上得到电子,被还原为 Cu 并沉积在铜片上,用电极反应式表示为 Cu2 2e=Cu;随着反应的进行,左边烧杯的溶液中c(Zn2)增大,右边烧杯的溶液
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