高二化学课件：1.3《第1课时 原电池工作原理》（鲁科版选修4）.ppt

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1、第3节　化学能转化为电能——电池第1课时　原电池工作原理1．了解原电池的工作原理。2．掌握构成原电池的条件。3．会设计原电池。一、铜锌原电池的实验探究1．装置2．盐桥(1)成分：KCl饱和溶液。(2)离子移动方向：Cl－移向溶液；K＋移向溶液。(3)作用①使两个半电池溶液连成一个通路。②使两溶液保持电中性。ZnSO4CuSO43．实验现象电流计指针是否偏转电极表面变化情况Ⅰ锌片质量，铜片质量Ⅱ锌片质量，铜片质量偏转偏转减少减少增加增加4.实验分析及电极反应Zn极Cu极电子流动得失电子电子经导线由流向电极名称电极

2、反应反应类型失电子负极氧化反应还原反应溶液中Cu2＋得电子正极Cu2＋＋2e－―→CuZn―→Zn2＋＋2e－负极正极二、原电池1．定义：将转化为的装置。2．构成条件(1)由两种活泼性不同的金属或由金属和非金属作电极，一般较活泼金属作，较不活泼金属或非金属作。(2)两电极必须同时浸在中。(3)两电极之间要用导线(或盐桥)形成。(4)能自发地发生氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。化学能电能负极正极电解质溶液闭合回路3．工作原理(以铜锌原电池为例)[开放探究](1)构成原电池的化学反应有何特点？(2)如

3、何用反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋设计原电池？提示：(1)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。(2)(其他答案合理也可)1．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()A．H2SO4(aq)＋BaCl2(aq)===2HCl(aq)＋BaSO4(s)ΔH<0B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH<0C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH<0D．3Cu(s)

4、＋8HNO3(aq)===3Cu(NO3)2(aq)＋2NO(g)＋4H2O(l)ΔH<0解析：用于设计成原电池的反应一般为放热的、可以自发进行的氧化还原反应，所以A不能，因为A为复分解反应，是非氧化还原反应。答案：A2．将铜和锌用导线连接插入到盐酸中，关于该装置的叙述，正确的是()A．锌是负极，铜的表面有气泡B．电子从铜极经外电路流向锌极C．溶液中Cl－向铜极移动D．溶液的pH基本没有变化解析：B项锌失去电子，电子从负极流向正极，电流方向与电子流向相反，B错；原电池中阴离子流向负极，C错；H＋在正极得电子生成

5、H2，所以溶液中H＋浓度降低，pH增大。答案：A3．在下图中的8个装置中，属于原电池的是________。解析：构成原电池要有四个基本条件。a.电解质溶液；b.两个电极，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中；c.能自发地发生氧化还原反应；d.形成闭合回路。④⑥⑦符合条件。答案：④⑥⑦一、正、负极的判断1．由组成原电池的电极材料判断：一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。2．根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电子流

6、动方向是由负极流向正极。3．根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断：在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。4．根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。5．根据电极是否被溶解判断：被溶解的电极为负极，增重或有气泡产生的电极为正极。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；而镁－铝电极在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝为负极，镁为正极。(2011·宁波

7、高二质检)如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌AgNO3溶液D锌铁Fe(NO3)3溶液由M棒变粗知M棒表面析出金属，发生还原反应，应为原电池的正极；同理由N棒变细知N棒为负极。再根据原电池的构成条件知，金属活性N>M，故A、D项不符合题意。B项的正极反应为：2H＋＋2e－―→H2↑，不符合题意。C项：负极反应为Zn―→Zn2＋＋2e－，正极反应为2Ag＋＋2e－―→2Ag，符合题意。答案：C1．

8、剪约6cm长、2cm宽的铜片、铝片各一片，分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将铜片与铝片分别和电流表的两接线柱相连，电流表指针调在中间位置。取两个50mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40mL的浓硫酸，在另一只烧杯中注入40mL0.5mol·L－1的硫酸溶液。试回答下列问题(已知电流表指针偏转方向与电子流向一致)：(1)两电极同时插入稀硫酸中，电流表指针偏向连接____