高二化学第四章第一节原电池(学案).ppt.Convertor

第四章电化学基础
第一节原电池学案
班级_____________姓名____________
【学习目标】
1、了解原电池原理；
2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；电极反应式的书写；
3、理解铜锌原电池的原理与结构。

【学习重点】原电池原理
【学习过程】
一、原电池
1、定义：把______________转变为_________的装置
负极：电子流出的一极，发生_________反应
负极反应：____________________________________
正极：电子流入的一极，发生_________反应
正极反应：____________________________________
总反应式：____________________________________
2、工作原理：自发的______________反应
3、粒子流向：
外部(电子)：________极经外电路流向_______极
内部(阴、阳离子)：阳离子向_______移动，阴离子向______移动。

4、构成条件：
①一般要具备__________的两个电极（可以是金属与金属、金属与非金属导体或金属氧化物）(燃料电池的两个电极可以相同—如Pt)；
②要有________溶液；③构成____________；④一个自发进行的___________反应。

5、原电池正、负极的判断方法
(1)由组成原电池的两极材料判断：
一般负极——活泼性_______的金属；
正极——活泼性_______的金属或非金属导体以及某些金属氧化物。

(2)根据电流方向或电子流向判断：
负极——电子________或电流________；正极——电子_________或电流________。

(3)根据电极反应类型来判断：
负极——_____电子，发生________反应；正极——______电子发生________反应。

(4)根据电极现象来判断：
负极——不断溶解，质量减少；
正极——产生气体,或质量增加或不变。

(5)根据电解质溶液离子移动的方向判断：
阴离子——向_____极移动（负极带正电荷）；阳离子——向_____极移动（正极带负电荷）；
(6)燃料电池中：燃料在______极反应、氧化剂在______极反应。

二、对锌铜原电池工作原理的进一步探究
【思考】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？
1．盐桥的作用：
维持溶液电中性，保证电子流动，使电池更为稳定；可用NH4NO3代替KCl作盐桥。

2．盐桥中离子的流向：
Cl—向__________溶液扩散和迁移，阳离子K+则向_________溶液扩散和迁移
3．电解质溶液和电极材料的选择（电池的电极必须导电）
电解质溶液一般要能够与负极发生反应，左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的________离子。

4．电极反应式的书写：
从上述实验可以看出，原电池由两个半电池组成，Zn 和ZnSO4溶液组成锌半电池；Cu和CuSO4溶液组成铜半电池，中间通过盐桥连接起来。

负极(锌片)：___________________（______反应）
正极(铜片)：___________________ （______反应）
电池反应(总化学方程式)：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
原电池的表示方法：
电池符号：Zn ︱ZnSO4‖CuSO4 ︱Cu
负极盐桥正极
设计成如右图所示的原电池。

下列
例1、控制适合的条件，将反应2Fe3++2I—2Fe2++I
判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
Fe 被还原
B．反应开始时，甲中石墨电极上3
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
FeCl固体，
D．电流计读数为零后，在甲中溶入
2
乙中的石墨电极为负极
三、电极方程式的书写
例2、判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。

先写出总反应：即负极与电解质溶液反应
_______________________________________________________
拆成离子方程式：_______________________________________
根据化合价升降判断正负极
负极：______________________________ 正极：____________________________
例3、请写出右边原电池的电极方程式。

总反应方程式：_____________________________________________
拆成离子方程式：___________________________________________
根据化合价升降判断正负极
负极：_____________________________________________________
负极总反应：_______________________________________________
正极：总反应－负极反应_____________________________________
即时巩固将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接
成原电池，装置如图所示。

此电池工作时，下列叙述正确的是()
A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋
B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理
C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
四、原电池的设计
例：将下列反应设计一个原电池：Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu
(1)先确定还原剂和氧化剂；
(2)再确定电极材料和电解质溶液。

【课堂练习】
1、根据以下反应设计一个能持续稳定产生电流的原电池装置，画出装置图。

Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
2、下列装置中电流表指针会发生偏转的是（）
3、锌铜原电池产生电流时，阳离子（）
A、移向Zn极，阴离子移向Cu 极
B、移向Cu极，阴离子移向Zn极
C、和阴离子都移向Zn极
D、和阴离子都移向Cu 极
4、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，
b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A、a > b > c > d
B、a > c > d > b
C、c > a > b .> d
D、b > d > c > a
5、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使
之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是( )
A、铁圈和银圈左右摇摆不定
B、保持平衡状态
C、铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D、银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
【课后检测】
1．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段
时间，以下叙述正确的是( )
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．产生气泡的速度甲比乙慢
2．（广东卷）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3 的U型管）构成一个原电池。

以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++ e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①②B．②③C．②④D．③④
3．（执信中学高三期中考试）关于右图所示的原电池，下列说法正确的是（）
A．电子从锌电极通过检流计流向铜电极
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，铜电极发生氧化反应
D．铜电极上发生的电极反应是2H++2e- =H2↑
4. 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。

请回答下列问题：
(1)电极X的材料是__________；电解质溶液Y是__________；
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为_____________________________；
X电极上发生的电极反应为_________________________________________________；(3)外电路中的电子是从__________电极流向__________电极。