2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池教学案新人教版选修4

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1、2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池教学案新人教版选修4[课标要求]1．了解原电池的工作原理。2．能正确书写原电池电极反应式和电池反应方程式。3．能设计简单的原电池。1．原电池构成“三条件”：(1)正、负两个电极。(2)电解质溶液。(3)形成闭合回路。2．原电池正、负极判断“四方法”：(1)负极：①活泼性较强的金属；②电子流出的一极；③发生氧化反应的一极；④阴离子移向的一极。(2)正极：①活泼性较弱的金属或导电的非金属(碳棒)；②电子流入的一极；③发生还原反应的一极；④阳离子移向的一极。1．原电池(1)概念：将化学能转化为电能的装置。(2

2、)实质：利用能自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能。(3)构成条件。①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液；③形成闭合回路；④自发进行的氧化还原反应。2．原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流计指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极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－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu锌铜原电池装置如下[问题思考]1．锌铜原电池中正、负极材料是什么？写出正、负极反应式。提示：Zn作负极，

3、电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Cu作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。2．原电池装置中，盐桥中离子移动的方向是什么？提示：盐桥中的Cl－移向负极(ZnSO4溶液)，K＋移向正极(CuSO4溶液)。3．原电池装置中，盐桥的作用是什么？提示：①形成闭合回路；②保持溶液中电荷守恒，使电池反应能持续发生。1．原电池工作原理(1)原理图示(2)电极名称与反应类型：正极→还原反应；负极→氧化反应。(3)电子流向：负极→正极。(4)电流方向：正极→负极。(5)离子流向：阳离子→正极；阴离子→负极。2．带盐桥原电池装置中两个“半电池”以锌铜原电池为例，

4、如图(1)ZnZnSO4半电池：在ZnSO4溶液中，锌片逐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失去电子，形成Zn2＋进入溶液，即Zn－2e－===Zn2＋；从锌片上释放出的电子，经过导线流向铜片。(2)CuCuSO4半电池：CuSO4溶液中的Cu2＋从铜片上得到电子，还原为铜单质并沉积在铜片上，即Cu2＋＋2e－===Cu。(3)盐桥的作用：电池工作时，盐桥中的Cl－会移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液，使两溶液均保持电中性。当取出盐桥后，形成断路，反应停止。1．下列装置中，能构成原电池的是(　　)解析：选D　酒精为非电解质，A错误；选项B中未使用盐桥，没有

5、形成闭合回路；C项中两个电极材料相同，不能形成原电池。依据原电池的构成条件可知D正确。2．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是(　　)A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极B．盐桥中的阴离子向CuSO4溶液中迁移C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋e－===H2↑解析：选A　该原电池中，Zn为负极，Cu为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子由Zn电极流向Cu电极，A项正确，C、D两项错误；因电子由Zn电极流向Cu电极，则铜电极反应是Cu2＋＋2e－===Cu，所以盐桥中的阳离子向CuSO4溶液中迁移，阴离子

6、向ZnSO4溶液中迁移，B项错误。1．加快化学反应速率构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。如实验室制H2时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，反应加快。2．比较金属的活动性强弱对于酸性电解质，一般是作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性较弱。3．设计原电池(1)理论上，自发的氧化还原反应，可以设计成原电池。(2)外电路。(3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。1．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极

7、溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)A．a>b>c>d　　　　B．b>c>d>aC．d>a>b>cD．a>b>d>c解析：选C　由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性a>b，对于第二个装置，依据还原性规律知，金属活动性b>c，第三个装置的金属活动性d>c，由第四个装置电流从a→d，则电子从d→a，故金属活动性d>a。2．设计原电池Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，在方框中画出能形成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液)负极：________，电极反应：_____________

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