第四章 第一节 第1课时　原电池的工作原理.docx

第一节原电池

第1课时原电池的工作原理

[核心素养发展目标]1.理解原电池的工作原理，能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。2.能设计简单的原电池并能理解原电池工作原理的应用。

一、原电池的工作原理

1．实验探究含盐桥的锌铜原电池的工作原理

(1)实验现象：两种电池均产生电流，锌片________，铜片上________________，电流表指针发生________。

(2)实验结论：两种装置均能构成原电池，将化学能转化成电能。

(3)分析上述原电池的工作原理

负极

正极

电极材料

电极反应

反应类型

________反应

________反应

电池总反应

电子流向

由____极通过导线流向____极

离子移向

阳离子移向____极，阴离子移向____极

(4)根据以上实验探究回答下列问题：

①盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中离子移动方向：________移向ZnSO4溶液，________移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是_____________________________________。

②对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2．原电池

(1)定义：把________能转化为____能的装置。

(2)构成条件

(1)理论上，任何的氧化还原反应都可设计成原电池()

(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极()

(3)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生()

(4)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()

(5)利用图1能实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑()

(6)图2能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移()

(1)下列反应理论上能设计成原电池的是__________(填序号)。

①HCl＋NaOH===NaCl＋H2OΔH＜0

②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＜0

③4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH＜0

(2)下列装置中，能构成原电池的是______(填序号)，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应式。

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

原电池中正、负极的判断

判断依据

负极

正极

电子流动方向

电子流出极

电子流入极

电解质溶液中阴、阳离子定向移动的方向

阴离子移向的电极

阳离子移向的电极

电流方向

电流流入极

电流流出极

两极发生的反应

失电子，发生氧化反应

得电子，发生还原反应

电极材料

一般是活动性较强的金属

活动性较弱的金属或能导电的非金属

二、原电池工作原理的应用

1．加快化学反应速率

当试管a中滴入少量CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的________，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2．比较金属的活动性强弱

原电池的两极为两种不同金属时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼(注意电解质溶液的种类)。

3．设计原电池的一般思路

首先将氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应两个半反应。

其次确定正、负极选择电极材料，还原剂(一般为比较活泼的金属)为负极，比较不活泼的金属或惰性电极为正极。

最后用导线连接两个电极并插入电解质溶液形成闭合回路，如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间应用盐桥连接。

1．某单液原电池的总反应为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，下列关于该反应的电池设计正确的是()

A．正极材料为Cu，电解质溶液为CuCl2

B．负极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3

C．正极材料为C，电解质溶液为AgNO3

D．负极材料为Cu，电解质溶液为CuS