《江苏省连云港市化学 专题1 第二单元 第1课时 原电池的工作原理课件 苏教选修4（通用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省连云港市化学 专题1 第二单元 第1课时 原电池的工作原理课件 苏教选修4（通用）（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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,专题1 化学反应与能量变化,课程标准导航 1.了解原电池的构造特点及工作原理。 2能正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。,一、原电池的概念 将_转化为_的装置。 二、构成原电池的条件 1两个_不同的电极(材料可以是_或_)。 2电极均插入_中。 3构成_。 4能自发地发生氧化还原反应。,自主学习,化学能,电能,活泼性,金属,导电的非金属,电解质溶液,闭合回路,想一想 1构成原电池的化学反应有何特点？ 提示：必须是自发的氧化还原反应。原电池是化学能转化为电能的装置，发生的反应必定是放热反应，即反应的焓变小于零。,三、原电池的工作原理(
2、以铜锌原电池为例) 装置举例,失,得,负,正,氧化,还原,想一想 2.电极反应与电池反应有何区别与联系？ 提示：电极反应是分别在两极上发生的“半反应”(氧化反应或还原反应)，电池反应是两个电极反应加合消去电子后的总反应。可通过电极反应相加求电池反应，也可通过电池反应减一个电极反应求另一个电极反应。,自主体验,1如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是(),解析：选B。依据构成原电池的四个必要条件分析：A中两电极相同；C中没有构成闭合回 路；D中酒精是非电解质。唯有B符合条件。,2.关于如图所示的叙述中，正确的是() A铜是阳极，铜片上有气泡产生 B铜片质量逐渐减少 C电流从锌片经导线流向铜片
3、 D氢离子在铜片表面被还原,解析：选D。A项，铜是正极；B项，原电池正极发生还原反应：2H2e=H2，故铜片质量不变；C项，电流由正极(铜片)经导线流向负极(锌片)。故正确答案为D。,3有关原电池的下列说法中正确的是() A在外电路中电子由正极流向负极 B在原电池中，只有金属锌作负极 C原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D原电池工作时，阳离子向负极方向移动 解析：选C 。在原电池中，电子从负极流向正极，A错误；原电池中是活泼金属作负极，而不一定是 锌，随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。,探究导引 FeCuCuSO4溶液构成的原电池，正
4、负极分别是什么？ 提示：从电极材料看，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。Fe为负极，Cu为正极。,要点一原电池正负极的判断方法,要点归纳,特别提醒 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。,1控制适合的条件，将反应 2Fe32I 2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是(),即时应用,A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原 C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2
5、固体，乙中的石墨电极为负极,解析：选D。由反应2Fe32I 2Fe2I2可知，反应开始时甲中Fe3发生还原反应，乙中I发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3的物质的量与消耗的Fe3相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极。,探究导引1在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液为什么能使产生H2的速率加快？ 提示：因为ZnCu2=Zn2Cu，生成的铜与锌在稀H2SO4中构成原电池，可以加快反应速率。,要点二原电池原理的应用,探究导引2如何证明镁比铝的
6、金属性活泼？ 提示：将镁条与铝条用一根导线相连，插入到稀H2SO4中，观察到镁条溶解，铝条上有气泡产生，由此证明镁比铝易失电子，金属性活泼。,要点归纳,设计原电池的一般思路,即时应用,2根据氧化还原反应Cu2Ag=Cu22Ag设计一个原电池： (1)装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图； (2)注明原电池的正极和负极； (3)注明外电路中电子的流向； (4)写出两个电极上的电极反应。,解析：首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu2e=Cu2，2Ag2e=2Ag，然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极应该用Cu作材料，正极材料为Ag。原电池由两个半电池组成，铜与铜盐溶液组成铜半
7、 电池，银和银盐溶液组成银半电池，中间通过盐桥连接起来。,答案：(1)(2)(3)如下图所示： (4)负极：Cu2e=Cu2 正极：2Ag2e=2Ag,铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是(双选)() A正极反应为：Zn2e=Zn2 B电池反应为：ZnCu2=Zn2Cu C在外电路中，电子从负极流向正极 D盐桥中的K移向ZnSO4溶液,【思路点拨】负极失电子，正极得电子；盐桥中的K移向正极。,【解析】Zn是原电池的负极，故A错；原电池总反应与没有形成原电池时的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电流由正极流向负极，因电子流向与电流的方向相反，即电子由负极流向正
8、极，故C正确；在溶液中，阳离子向正极移动，故D错。,【答案】BC 【名师点睛】考查对原电池工作原理的分析能力。,利用原电池反应检测金属的活动性 【经典案例】某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL1稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 molL1的NaOH溶液中，如图所示。,(1)写出甲池中发生的有关电极反应式： 负极_， 正极_。 (2)乙池中负极为_，正极发生_反应，总反应离子方程式为_。,(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断
9、出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。 (4)由此实验，可得到如下哪些结论？_。 A利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质,B镁的金属性不一定比铝的金属性强 C该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值 D该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析 (5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”，这种做法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案_。,【解析】(1)甲池中电池总反应方程式为MgH2SO4=MgSO4H2，Mg作负极，电极反应式为：Mg2e=Mg2，Al作正极，电极反应式为：2H2e=H2。 (2)乙池中电池总反应方程式为：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以负极为Al，正极为Mg，正极上发生还原反应。,(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极，若根据负极材料金属比正极活泼，则甲判断Mg活动性强，乙判断Al活动性强。 (4)选A、D。Mg的金属活动性一定比Al强，金属活动性顺序表是正确的，应用广泛。 (5)判断正负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极是不可靠的。,
