高中化学4.1原电池知识导学素材新人教版.doc

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1、第一节原电池案例探究你知道干电池提供的电能是由什么能转化而来的吗？干电池是由一金属锌外壳和内部的化学物质——NH4Cl、MnO2和少量浆糊组成的，中间有一根碳棒。锌为电池负极，碳棒作电池正极。当把锌外壳和碳棒用导体连接起来，构成了闭合回路，发生化学反应：负极：Zn-2e-====Zn2+，正极：2+2MnO2+2e-====2NH3↑+Mn2O3+H2O。电池反应为：2+2MnO2+Zn====2NH3↑+Zn2++Mn2O3+H2O。这样，贮存在金属锌和NH4Cl中的化学能就转化成电能释放出来。从正、负极的变化，Zn、Mn两种元素都存在

2、化合价的变化，可看作发生了氧化还原反应。推而广之，对所有的电池来说，其实都是氧化还原反应的分解与组合，因此掌握氧化还原反应的原理是掌握原电池反应的前提。问题与讨论：1.为什么氧化还原反应是构成原电池的反应基础？试分析之。2.你知道干电池中的浆糊的作用吗？试分析干电池中离子的移动方向。化学电源在我们日常生活中不可或缺，了解原电池的原理，对于化学电源的使用、维护和废品处理都有现实的指导意义。自学导引1.电化学是_____________________的科学。从_________与_________的关系来区分，电化学反应过程（及其装置）可以

3、分为两类：__________________和__________________。答案:研究化学能与电能相互转换的装置过程效率产生电流的反应借助电流而发生的反应2.原电池的工作原理（以锌铜原电池为例，教材图41）:Zn为______极,Cu为_______;负极上发生_______反应,电极反应式为________________，正极上发生_________反应,电极反应式为__________________;电子流出的极是_______极，电子流入的极是_________极；电流方向__________________。盐桥中的

4、盐溶液是_______溶液，其作用为__________________。盐桥中的_________会移向ZnSO4溶液，_________移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性。该原电池工作一段时间后，两电极的质量将会__________________。答案:负正氧化Zn-2e-====Zn2+还原2H++2e-====H2↑负正铜→锌电解质KCl使两个烧杯中的溶液连成一个通路Cl-K+锌极减少，铜极增加3.原电池是把________能转化为_________能的装置。原电池原理是把________，还原剂在

5、________极上失去电子发生________反应，电子通过导线流向极，氧化剂在_______极上得到电子发生_______反应。构成原电池满足的四个条件：①________________________________；②________________________________；③________________________________；④________________________________。答案:（1）化学电氧化还原反应设计在正负两极发生负氧化正正还原（2）①有活泼性不同的两电极②电解质溶液③构成闭合回

6、路④能够自发进行的氧化还原反应4疑难剖析一、原电池原理原电池装置的构成条件：①有活泼性不同的电极；②电解质溶液；③形成闭合回路。只有这三个条件同时具备才有可能产生原电池电流。【例1】下图中的装置能组成原电池产生电流的是（）解析：A中两个电极相同，D中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池。B符合原电池的三个条件，且Zn能与H2SO4溶液反应，两电极发生的反应分别是：Zn-2e-====Zn2+，2H++2e-====H2↑。C中酒精不是电解质，故不是原电池。答案：B【例2】根据右图所示的装置回答下列问题：（1）铁片与铜片不用导线连

7、接，有何现象发生？写出反应的化学方程式。（2）用导线把金属片连接起来，现象有什么不同？用最恰当的化学方程式表示发生的反应。解析：第（1）种情况，铜片不起作用，铁与H+反应，但速率较小，铁片越纯，表面越光滑，反应速率越小。第（2）种情况，用导线连接后构成了原电池，正极产生氢气，所以气泡从铜片表面逸出。原电池的形成使电子得以顺利转移，H+在Cu表面得到电子比在铁表面容易得多，所以反应速率增大，氢气逸出速率增大，铁的溶解速率也增大。答案：（1）铁片与铜片不用导线连接，则铁片表面有气泡产生，但速率较慢。Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑（

8、2）①气泡不从铁片表面而是从铜片表面逸出；②产生氢气的速率明显加大。电极反应式：负极：Fe-2e-====Fe2+正极：2H++2e-====H2↑友情提示:从这里可以得到启发，若要加快铁片和