第一课时 化学能转化为电能 学习目标 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。2.从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。3.体会研制新型电池的重要性。 一、原电池工作原理 (一)知识梳理 1.原电池 (1)概念:将 转变为 的装置称为原电池。 (2)原电池中的化学反应。还原剂在负极发生 反应, 电子,氧化剂在正极发生 反应, 电子。 2.原电池的构成条件 (二)互动探究 实验 步骤 实验操作 实验 现象 结论 1 将锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象 锌片逐渐溶解,表面产生大量气泡;铜片无明显现象 锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与稀硫酸不反应 2 将锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象 锌片逐渐溶解,表面产生大量气泡;铜片无明显现象 锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与稀硫酸不反应 3 用导线连接锌片和铜片,观察现象 锌片逐渐溶解,铜片表面产生大量气泡 锌与稀硫酸发生反应,铜片表面产生氢气 4 用导线在锌片和铜片之间串联一个灵敏电流计,观察现象 锌片逐渐溶解,铜片表面产生大量气泡,灵敏电流计的指针发生偏转 锌与稀硫酸发生反应,铜片表面产生氢气;电路中有电流产生 【问题讨论】 1.若将实验3中铜片换成石墨棒,能否产生电流 电极反应有无变化 2.若将实验4中稀硫酸换成CuSO4溶液,能否产生电流 电极反应和总反应有何不同 【探究归纳】 1.原电池的工作原理(以Zn—H2SO4—Cu原电池为例) 2.原电池中的三个方向 (1)电子方向:从负极流出沿导线流入正极。 (2)电流方向:从正极沿导线流向负极。 (3)离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。 3.原电池正、负极的判断 1.某小组为研究原电池原理,设计如图装置。下列叙述正确的是 ( ) A.a和b不连接时,铁片上会有H2产生 B.a和b用导线连接时,铁片上发生的反应为Cu2++2e-Cu C.a和b用导线连接时,电子由a流向b D.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 2.如图所示电流表的指针发生偏转,同时A极的质量减小,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是 ( ) A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu和稀盐酸 C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应 3.将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,下列叙述正确的是 ( ) A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.甲中产生气泡的速率比乙中小 二、原电池原理的应用 1.加快氧化还原反应的速率 氧化还原反应在形成原电池时反应速率增大。例如Zn与稀H2SO4反应时,滴加少量CuSO4溶液,Zn和置换出的Cu在稀H2SO4中构成原电池,加快Zn与稀硫酸反应的速率。 2.比较金属的活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。例如,有两种金属a、b,用导线连接插入稀H2SO4中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生,则a为负极,b为正极,金属活动性a>b。 3.金属腐蚀的防护 在轮船外壳上镶嵌锌块,锌块和铁在海水中形成原电池,锌作负极失去电子,保护铁不被腐蚀。 4.设计原电池 设计思路 实例 以发生的氧化还原反应为基础 Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2 把氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应 氧化反应(负极反应):Cu-2e-Cu2+ 还原反应(正极反应):2Fe3++2e-2Fe2+ 根据原电池原理确定电极材 ... ...
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