同步导学案系列丛书高中化学选修四学案设计第四章第一节原电池

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1、第-节原电池【学习目标】1.了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。2.能正确书写电极反应式和电池反应方程式。3.能设计简单的原电池。【学习过程】1.原电池的_£作原理：Zn+Cu21=h如果不用盐桥，除了发生原电池反应外还发生锌和铜离子的直接的置换反应，会使部分化学能以热能的形式转化掉，而盐桥的使用可以避免锌和铜离子的直接接触，从而避免了化学能转化为热能，提高电池效率。选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正负离子迁移速率接近相等，且不与电池中溶液发生化学反应。常采用KC1、NHdO：；和KNO3的饱和溶液。盐桥的作用：避免锌和铜离子的直接接触；使两个半电池构成闭合

2、回路；能使原电池产生较持续、稳定的电流；能提咼•电池的使用效率。2.原电池的构成条件：能口发发生的氧化还原反应；两个活泼性不同的电极（两种金属或一种金属和一种能导电的非金属）；电解质溶液；构成闭合冋路。3.原电池正、负极的判断方法：判断一个原电池屮的正、负极，最根本的方法是失电子（发生氧化反应）的一极是负极，得电子（发生还原反应）的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高发生氧化反应的一极为负极，化合价降低发生还原反应的一极为正极。根据电极材料的活泼性来判断正负极，要注意电解质溶液对原电池止负极的影响。例如Mg、AK

3、NaOH溶液构成的原电池，A1为负极；Fe（或Al）、Cu、浓HNO3构成的原电池,Cu为负极。+Cu燎电池实验现象电子渝动方向18子;fl动方向电极反应式CMO.偷箴锌片冶解，西片加厚变晃，CuSO。溶液莎色变海电毓寿的扭针发生18转泪»皿・・run.・■f?片滔解・网片加国变長，CuSO,沼掖颜色变海电触般针发生值删电子由柠电极经过号线履向帝电根阳史子移向正fib阴彦子移向负（R负仮IZq~2e"™Zn:"K-丽nr正轨QWy>区，CT移向负极区1.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CuSOi溶液能使产生氏的速率加快

4、。（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小，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现彖判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a>b。（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。从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。电解质溶液一般能与负极反应，或者溶解在溶液屮的物质（如0J与负极反应；电极材料一般较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或非金属导体作正极。2.电极反应式的书写方法：（1）定

5、电极，标得失。按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。（2）看环境，配守恒。电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H+应让其结合0旷生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。（3）两式加，验总式。两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。【当堂检测】1.盐桥屮装有含琼胶的KC1饱和溶液，有关如图所示原电池的叙述，正确的是（）CuS04ZnS04A・铜片上有气泡逸出B.取出盐桥后，检流计依然发生偏转C.反应中，盐桥中的厂会移向CuSO4溶液D.反应前后铜片质量不改变1.如图所示的

6、装置能够组成原电池产生电流的是()2.某原电池反应的离子方程式为Fe+2n+=Fe2++H,t,则下列说法中正确的是()A.用作电解质溶液B.用锌作原电池正极C.用铁作负极，铁的质量不变D.用铜作原电池正极3.依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：盐桥电流表xh€<•<■■I'•■<•■■■■■<■••■■«•••■■«•••—■••■••••■■■■■■■,■■■■■•••■••••■.••••••■■■/■■••■■rCuSOd溶液Y；X电极上⑴电极X的材料是；电解质溶液Y是o⑵银电极

7、为电池的极，发生的电极反应为发生的电极反应为。(3)外电路中的电子是从极流向极。5.由锌片、铜片和200mL稀山SO】组成的原电池如图所示。⑵电流的方向是。⑶一段时间后，当在铜片上放出1.68L（标准状况下）气体时，H2SOH合好消耗一半。贝！!产生这些气体的同时，共消耗g锌，有个电子通过了导线，原硫酸的物质的塑浓度是（设溶液体积不变）。答案与解析题号答案解析1C左侧C『一放电，无氢气，A错；取出盐桥后，未形成闭合回路，无电流，B错；原电池中阳离子移向原电池的正极，C对；左池屮有铜析出，铜片质量增加，D错2B构成原电池的条件：（1）有活泼性不同的两个电极；（2）