2017-2018学年高中化学人教版选修4（课件+课时跟踪检测+教学案）：第四章 第一节 原电池（3份）

第一节　原电池 [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)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，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，如图 (1)Zn-ZnSO4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)Cu-CuSO4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 ... ...