2017_2018版高中化学第4章电化学基础第1节原电池学案新人教版选修4

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1、第一节原电池｛学习目标导航1.了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。（重点）2.能正确书写电极反应式和电池反应方程式。（重难点）3.能设计简单的原电池。原电池的工作原理［基础・初探］教材整理1.原电池：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。2.原电池构成条件「两个活泼性不同的电极，较活泼的做负极須—电解质溶液用—形成闭合回路匚能自发地发生氧化还原反应3.原电池工作原理（以锌铜原电池为例）装置现象1k桥-n.vrIt电流表指针发生偏转rZn■■—■ZnSOq溶锌片逐渐溶解，铜片上有红色s■■液Cl

2、丿物质•・Cu■-4—lS()4析;■■■■■■■■■■溶浪11,电极名称Zn电极一负极Cu电极一正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn—2e——ZnCu2++2e_^Cu总反应式Zn+Cu——Zn+Cu［探究・升华］［思考探究］将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，同时浸入盛有CuSCh溶液的烧杯屮，装置如图。问题思考:(1)如图装置两金属表面如何变化？电流计指针是否发牛偏转？请分析铜片和锌片上的反应。【提示】Zn被腐蚀，Cu上有固体析出。电流讣指针发生偏转。Zn

3、片：Zn—2e^^Zn2+铜片：Cu"+2r^Cu(2)在图示装置中，若实验进行一段时间，电流计指针偏转的角度减小，最终没有电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。这是什么原因？如何避免这种状况？【提示】％与C『+发生反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,覆盖在Zn片上。为避免这种情况发生、可以采用盐桥。［认知升华］原电池的工作原理1.原电池的构成两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)原电池构成溶液1—1两极插入电解质溶液中―園制一形成闭谷回路或两极宜接接制本质2.实例：如图是Cu-Z

4、n原电池两种装置的比较：装置I中还原剂Zn与氧化剂C『+直接接触，易造成能量损耗；装置II能避免能量损耗；装置II屮盐桥的作用是提供离子迁移通路，导电。3.工作原理发牛•氣化反应不断溶解电子沿导线传递产化电流原电池电解质溶液发生还原反应正极不活泼金属或导电非金属阳离子移向［题组・冲关］题组1原电池的构成1.下列反应不可用于设计成原电池的是()A.CaC03+2IICl=CaCl2+C02t+H20B.2CH3OH+302=2C02+4H：＞0C.Zn+2HCl=ZnCl2+H2tD.4A1+302+6H2

5、0=4AI(OH)3【解析】A项不是氧化还原反应，不能设计成原电池。【答案】A2.对于原电池的电极名称，叙述错误的是()A.发生氧化反应的一极为负极B.正极为电子流入的一极C•比较不活泼的金属为负极D.电流流出的一极为正极【解析】原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。【答案】C3.(1)下列装置属于原电池的是o稀硫酸稀硫酸酒精稀硫酸稀硫酸①②③④⑤(2)在选出的原电池中，是负极，发生反应，是正极，该极的现彖是(3)此原电池反应的化学方程式为【解析

6、】(1)构成原电池的条件：两个活泼性不同的电极；电解质溶液；形成闭合回路；自发进行的氧化还原反应。根据此条件知，⑤属于原电池。(2)(3)在⑤小，Fe为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，Cu表面有气泡冒出，反应实质为Fe+H2S04=FeS04+H21e【答案】(1)⑤(2)Fe氧化CuCu表面有气泡产生(3)Fe+H2S04=FeS04+H2t题组2原电池的工作原理1.锌铜原电池装置如图所示，其屮阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()ZnSO4(aq)交换膜CuSO4

7、(aq)A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c(SOD减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液屮电荷平衡【解析】A.Cu作正极，电极上发生还原反应，错误；B.电池工作过程中，S(T不参加电极反应，故甲池的c(SOD基本不变，错误；C.电池工作时，甲池反应为Zn-2e_=Zn锌片上的现象是,电极反应式为。铜片上的现象是,电极反应式为o电流由经导线流向,说明为正极，为负极。+,乙池反应为Cu2++2e~=Cu,甲池屮Z『+会通过阳离

8、子交换膜进入乙池，以维持溶液屮电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64gCu析出，则进入乙池的Z『+为65g,溶液总质塑略有增加，止确；D.由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。【答案】C5.如图所示，将锌、(2)若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为(3)若将电解质溶液换成硫酸铜溶液，能否形成原电池？(填“能”或“不能”)。若能，请写出电极反应式■■若不能，请说明理由【答案】(