第一节 原电池 第1课时 原电池的工作原理 [课程标准] 1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。2.能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。 任务一 原电池的工作原理 教材中的实验现象和必修二所学实验现象如下表： 电池名称 单液电池 双液电池(盐桥电池) 实验装置 实验现象 电流表 指针偏转 电极变化 锌片逐渐溶解，铜片质量增加 电流变化 一段时间后，电流逐渐衰减 产生的电流持续、稳定 回答下列问题： 1.锌铜原电池工作时，电子在导线中的运动方向是怎样的？阴离子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的？ 提示：电子由锌片移向铜片，阴离子在电解质溶液中由铜片移向锌片，而阳离子正好相反。 2.锌铜原电池可以看做两个半电池组成，试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式。 提示：Zn片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应) Cu片：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。 3.什么是盐桥？盐桥有什么作用？ 提示：装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子可在其中自由移动。 ①构成闭合回路，形成原电池；②避免电极与电解质溶液直接反应，有利于最大限度地将化学能转化为电能；③盐桥中的阴、阳离子定向迁移，使电解质溶液保持电中性，反应持续进行，能长时间稳定放电。 4.单液电池、双液电池(盐桥电池)两原电池中哪个工作效率高？ 提示：双液电池(盐桥电池)工作效率高，单液电池中锌片和硫酸电解质溶液直接接触，少量锌会与硫酸直接反应，降低工作效率。 1.原电池的构成条件 (1)定义：能把化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件 2.原电池工作原理示意图 1.判断正误，错误的说明其原因。 (1)原电池中，负极金属材料失电子，发生氧化反应。 答案：正确。 (2)双液原电池中，盐桥中阳离子向负极移动，阴离子向正极移动。 答案：错误，双液原电池中，盐桥中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (3)锌铜原电池中，电子由锌电极经导线流向铜电极，再经电解质溶液流回锌电极。 答案：错误，电子是不能在电解质溶液里传导的。 (4)原电池工作时，电流方向由电源的负极流向正极。 答案：错误，原电池工作时，电流方向由电源的正极流向负极。 2.如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题。 若a为镁、b为CuCl2，则正极材料为_____，负极上的电极反应式为_____ _____。 若a为镁、b为NaOH，则Mg极上发生_____反应(填“氧化”或“还原”)，负极上的 电极反应式为_____ _____。 若a为铜、b为浓硝酸，则电流的方向为_____，正极上的电极反应式为 _____。 (4)上述事实表明，确定原电池中电极的类型时，不仅要考虑电极材料本身的性质，还要考虑_____。 答案：(1)Al Mg－2e－===Mg2＋ (2)还原 Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－ (3)铝→铜 2H＋＋NO＋e－===H2O＋NO2↑ (4)电解质溶液的性质 解析：(1)镁、铝均能与CuCl2溶液反应，但镁比铝活泼，故镁失去电子做负极。(2)铝能与NaOH溶液反应而镁不能，铝做负极失去电子变成[Al(OH)4]－，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－。(3)常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故铜失去电子做负极，正极上是NO得到电子生成NO2。 任务二 原电池原理的应用 1.将金属a、b用导线相连插入稀硫酸中，发现b上产生气泡，则a与b相比较，谁更活泼？ 提示：a比b活泼。 2.实验室用稀硫酸与锌粒反应制取H2时常加入少量铜片，其目的是什么？ 提示：形成锌铜原电池，加快制取氢气的反应速率。 3.已知2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，如何设计成原电池装置？ 提示：根据氧化还原反应分析，Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为惰性电极或不如Cu活泼的金属，电解质溶液一定含Fe3＋。 1.加快某些氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快 ... ...
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