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1、最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库第一节 原电池【今日目标】掌握原电池的工作原理。3能正确书写电极反应和电池反应方程式。【学习过程】一、铜、锌原电池为例)原电池是利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。生氧化反应电极反应式：e =片正极，发生还原反应电极反应式： 2e =u 2 =n 23构成条件条件两个活泼性不同的电极，较活泼的做负极。电解质溶液形成闭合回路能自发地发生氧化还原反应4原电池的设计（1 ） 外电路提供电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。（2 ） 将两极浸在电解质溶液中，通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。（3 ） 放电时负极上的电子通过导线流向正极，再
2、通过溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路。【思考】1. (1)原电池的两电极必须是金属吗？【提示】不一定，如可用石墨做电极。(2)稀 否设计成原电池？【提示】不能。稀 能自发发生氧化还原反应。2在内电路中，阴、阳离子分别向哪个极板移动？【提示】阴离子负极，阳离子 正极。3.原电池中，电子流出的极是正极还是负极？【提示】负极。若某电极在反应过程中增重，是原电池的正极还是负极？最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库【提示】正极。【总结 】1由组成原电池的两极材料判断较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。2根据电流方向或电子流向判断外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向
3、正极。3根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。4根据原电池中两极发生的反应判断原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。5根据电极质量的变化判断原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。6根据电极上有气泡产生判断原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出 反应，说明该电极为正极，活动性较弱。7根据某电极(X)附近 变化判断生成 吸收 极反应发生后，均
4、能使该电极附近电解质溶液的 大，因而原电池工作后，X 极附近的 大了，说明 X 极为正极，金属活动性较弱。例 1、某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下。试根据下表中的实验现象回答下列问题：编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向1 l 稀盐酸 偏向 l、盐酸 偏向 l、石墨 稀盐酸 偏向石墨4 l 向 l、硝酸 偏向 )实验 1、2 中 作的电极是否相同？(2)写出实验 3 中的电极反应式和电池总反应方程式。(3)实验 4 中 正极还是作负极？为什么？写出 极的电极反应式。(4)解释实验 5 中电流计指针偏向 原因。(5)根据实验结果
5、总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响？【解析】一般情况下，较活泼的金属作原电池的负极，根据实验 1、2 的结果，自然得出 1中 正极，2 中 负极。在 液中， 泼，作负极。在浓硝酸中由于 n 作负极。【答案】(1)不同；(2)负极：e =，石墨为正极：2H 2e =2H =23H 2；(3)负极，因为 与 液反应而 能与 液反应， 3e =2H 2O；(4)实验 5 中由于 浓硝酸中发生钝化，所以 负极；(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。例 2有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是( )最新海量高中、初中教学资料尽
6、在金锄头文库AA 池中负极的电极反应为 e = A 池中为负极，在 B 池中为正极C B 池中电子的流向：电池工作一段时间后，A 池溶液的 增大【解析】判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属；但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所以A 池中镁是负极，B 池中铝是负极， B 对；A 池中电极反应为 e =，A 对；B 池中电子流向为 项错。A 池中正极 2H 2e =随着反应进行，c(H )减少，大，D 对。【答案】电池原理的应用【问题导思】 若纯锌与粗锌(含 等)分别与同浓度的稀 应制取 种方法产生 速率快？【提示】粗锌。
7、 将金属 a、b 用导线相连插入稀 ，发现 b 上产生气泡，则 a 与 b 相比较，谁更活泼？【提示】a【总结】原电池原理的应用1 加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量 液能使产生 速率加快。2 比较金属活动性强弱例如：有两种金属 a 和 b，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到 a 极溶解，b 极上有气泡产生。根据电极现象判断出 a 是负极，b 是正极，由原电池原理可知，金属活动性 ab。3 用于金属的防护如要保护一个铁闸，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁闸作正极。4 设计化学电池例如：以 2u=2 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
8、原反应两个半反应，分别作原电池负极和正极电极反应式。负极：2e =极：2 2e =22)确定电极材料负极：若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 溶液中的还原性离子，可用惰性电极 (如 棒)作负极。正极：正极的电极材料必须不如负极材料活泼。最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库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 液作电解液。(4)构成闭合回路。例 3、由 A、B、C、D 四种金属按下表中装置图进行实验。装置现象 金属 A 不断溶解，生成二价离子 C 的质量增加 A 上有气泡产生根据实验现象回答
9、下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式_。(3)装置丙中溶液的 “变大”“ 变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。【解析】甲、乙、丙均为原电池装置，依据原电池原理，甲中 A 不断溶解，则 A 为负极、泼性：AB，乙中 C 极增重，即析出 B 为负极，活泼性：BC ，丙中 A 上有气体即 生，则 A 为正极，活泼性：DA，随着 H的消耗，大。【答案】(1)A2e =2)2e =)变大(4)DAB有 A、B、C、D 四块金属片，进行如下实验：A、B 用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A 为负极；C 、D 用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液
10、中，电流由 D导线C；A、C 相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C 极产生大量气泡；B、D 用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D 极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()AA BCDBACDC AB D D BD CA【解析】金属与稀硫酸溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H在正极表面得到电子生成氢气，电子运动方向由负极到正极。题中由知 AB；由知 CD；由知 AC；由知 DB。综合以上信息可知金属活动性ACDB 。最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库【答案】电池电极反应式的书写方法【思路】：1、如果题目给定了图示装置，先分析正、负极，再根
11、据正、负极反应规律去写电极反应式；2、如果题目给定了总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应( 即分析有关元素的化合价变化情况)，再根据溶液的酸碱性等实际情况去写电极反应式，另一电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式，用电池反应减去已写的电极反应式，即得结果。3、特别需要指出的是对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电” 的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解原理。【注意事项】(1)写电池反应时，正、负极电极反应式进行加和时，应注意电子得失要相等，再加和。(2)利用总反应式减去其中一极反应式时也要注意电子守恒。(3)弱电解质、气体或难溶电解质均用分子表示，其余用
12、离子符号表示。(4)注意电解质溶液的成分对正极、负极反应产物的影响，正、负极产物可根据题意或据化学方程式确定，如铅蓄电池中电解质溶液 的 参与电极反应生成 5)写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒，可以根据电极反应式的需要添加 H 或 5、铁及铁的化合物应用广泛，如 用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出 液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应_；负极反应_。【解析】根据氧化还原反应 2=2 设计原电池，负极发生氧化反应，极选择比 泼性弱的金属或石墨棒，电解质溶液为 液。【答案
13、】(1)2 =2 (2)装置图：e =(或 22e =2)e =课堂练习及精析】1下图中能组成原电池产生电流的是( )最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库【解析】A、D 两项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池。B 项符合原电池的三个构成条件，且 与 液反应，两电极发生的反应分别是2e =，2H 2e =C 项中酒精不是电解质，故不是原电池。【答案】列说法正确的是()A原电池是把电能转化为化学能的装置B原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动【解析】原电池是把化学能转化为电能的装置，电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应，电解质溶液中的阴离子向负极移动；电子流
