第四章电化学导学案讲义

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课题：第一节 原电池

班级 姓名

【学习目标】 体验化学能与电能相互转化的过程

【学习重点】 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

【学习难点】 通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本

质，以及这种转化的综合利用价值。

【温习旧知】 1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_______________反应。

2、如右图所示，组成的原电池：

（1）当电解质溶液为稀H 2SO 4时： Zn 电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应； Cu 电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。

（2）当电解质溶液为CuSO 4溶液时： Zn 电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；Cu 电极是____极，其电极反应为_______________,该反应_________反应.

3、原 电 池 原 理 ： 填写页表中的空白

【学习新知】

一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究

【思考与交流】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？

原因：

改进措施：

【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。

【思考与交流】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？[附：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，用棉花都住管口即可]

产生持续、稳定的电流的原因

盐桥的作用

二、由两个半电池组成原电池的工作原理

（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，用较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用较弱的物质作为正极，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）组成原电池的条件

a 。

b 。

c 。

d内部条件：。

（3）原电池的正负极的判断方法

微观判断（根据电子流动方向）

宏观判断：

①根据电极材料：

②根据原电池电极发生的反应：

③根据电极增重还是减重：

④根据电极有气泡冒出：

（4）电解质溶液和电极材料的选择

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。

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，铅版作负极，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

[学生练习]

1、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

2.下列哪几个装置能形成原电池？（）

3.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是（）

A

B

C

D

正极 Zn Cu Cu Fe

负极 Cu Zn Zn Zn

电解质溶液 CuCl 2

H 2SO 4

CuSO 4

HCl

4、某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )

A.Mg

B.Fe

C.Al

D.Cu

5、由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( )

A.不变 B 先变大后变小 C 逐渐变大 D.逐渐变小

6、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

7、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CuSO 4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

8、请根据氧化还原反应 :Cu +2 Fe 3+ = Cu 2+

+ 2Fe

2+ 设计成原电池。你有哪些可行方案? 负极： 正极：

电解质溶液：

若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。

三、原电池的主要应用：

1.利用原电池原理设计新型化学电池；

2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；

3.进行金属活动性强弱比较；

4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。

5.解释某些化学现象

原电池原理应用：

(1)比较金属活动性强弱。

练习9：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是

A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；

B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；

C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；

D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；

(2)比较反应速率

练习10：下列制氢气的反应速率最快的是

A纯锌和1mol/L 硫酸；

B纯锌和18 mol/L 硫酸；

C粗锌和 1mol/L 盐酸；

D粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。

(3)比较金属腐蚀的快慢

练习11：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是

练习12：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是