1、课时 4 原电池的工作原理【学习目标】1.理解原电池的工作原理;了解根据电池的方向判断原电池正极和负极,清晰地建立起电极反应式;2.掌握电极反应式和原电池反应的化学方程式的书写;能根据氧化还原反应设计原电池。【知识要点】学点 1 原电池1如图所示: (1)这是 装置(2) Zn 电极是_(填“正”或“负” )极,其电极反应为_,该反应是_(填“氧化”或“还原” ,下同)反应;Cu 电极是 _极,其电极反应为_,该反应是_反应.总反应: 2原电池:(1)定义:把 转换为 的装置。(2)原电池反应的本质是_反应。3原电池的工作原理较活泼的金属 (“失去或者得到” )电子发生 反应(“氧化”或“还原
2、” ) ,电子从较 金属( 极)通过外电路流向较 金属( 极) 。探索新知识:活动与探究一:向一支小烧杯中加入 1.0mol/LCuSO4 溶液约 30ml,再加入适量锌粉,用温度计测量溶液的温度,观察温度计的变化。现象: 。 结论: 活动与探究二H2SO4SO4CuZn能否根据 Zn+Cu2+=Zn2+Cu 也来设计一个铜、锌原电池?指出所选用的电解质溶液,写出该原电池的两电极反应式、总反应式。画出原电池的构造图。负极材料_负极反应_ 正极材料_正极反应_选用的电解质溶液_ 原电池的构造图:问原电池要构成闭合回路,往往是将两极插入同一池内,那么,原电池的两极是否一定要插入同一池内呢?设计图
3、观察记录 现象 结论电流计指针是否偏转。若偏转,偏转角度有无改变.(1)组成: (2)工作原理:在 ZnSO4 溶液中,锌片逐渐 ,即 Zn 被 ,锌原子 电子,形成 进入溶液,从锌片上释放的电子,经过导线流向 ;溶液中的 从铜片上得电子,还原成为 并沉积在铜片上。总反应为 。反应是自发进行的,锌为 ,铜为 。(3)电极:负极:电子 的极,发生 反应。电极材料CuZnSO4ZnCuSO4选择 。正极:电子 的极,发生 反应。电极材料选择 。(4)环路的构成:外电路:电子从 到 内电路:溶液中的 离子移向 ZnSO4溶液, 离子移向 CuSO4溶液。(5)盐桥: 盐桥的作用:学点 2 原电池正、
4、负极的判断1由组成原电池两极的电极材料判断。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移动方向判断。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依据现象判断。溶解的一极为负极,增重或者有气泡放出的一极为正极。【巩固练习】1某金属与稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是A镁 B铁 C铝 D铜2原电池产生电流
5、的本质原因是A原电池中溶液能电离出自由移动的离子B有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移3由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的 pH 值 A不变 B先变小后变大 C逐渐变大 D逐渐变小4将 Al 片和 Cu 片用导线联接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成的原电池,在这两个原电池中,负极分别为 ACu 片、Al 片 B Al 片、Cu 片 CAl 片、Al 片 DCu 片、Cu 片5随着生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是A利用电池外壳的金属材料
6、 B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D回收其中石墨电极6废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是A把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B碳棒取下洗净用作电极C把铜帽取下洗净回收利用D电池内部填有氯化铵等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥用7X、Y、Z 都是金属,把 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中,X 的表面有 Z析出,X 和 Y 组成原电池时,Y 为电池的负极。X、Y、Z 三种金属的活动性顺序为AXYZ BXZY CYXZ DYZX8某原电池的离子方程式是
7、 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,该原电池正确的组成是正极 负极 电解质溶液A Cu Zn HClB Zn Cu CuSO4C Cu Zn CuSO4D Cu Zn ZnCl29原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A由 Al、Cu、稀 H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al3eAl 3+B由 Mg、Al、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Al3e4OHAlO 22H 2OC由 Fe、Cu、FeCl 3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu2eCu 2+D由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu2eCu 2+10已
8、知空气-锌电池的电极反应为: 锌粒:Zn + 2OH 2e = ZnO + H2O石墨:O 2 + H2 + 2e = 2OH。根据判断,锌片是A正极,并被还原 B正极,并被氧化 C负极,并被还原 D负极,并被氧化11 关于如图所示装置的叙述,正确的是 A 锌是负极,锌片上有气泡产生 B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片 D氢离子在铜片表面被还原12下列叙述中正确的是A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。 C马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。 D铜锌原电池工作时,若有 13 克锌被溶解,电路中就有04mol 电
9、子通过。13原电池由_ _组成。较活泼的金属是_极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_极。原电池是把_能转化为_能的装置。电解池是把_能转化为_能的装置。在能量转化过程中,都发生了_反应。14如图所示装置:(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象为。两极反应式为:正极 ;负极 。该装置将 能转化为 能。(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为 ,总反应方程为 。15 用 Pt 电极电解饱和 AgNO3溶液(百分比浓度为 17%) ,金属银完全析出时,阳极上放出 56L 气体(标况) ,电解后溶液的密度为1038g/cm 3。求: (1)电解前 AgNO3溶液的总质量是多少?电解析出多少
10、 g Ag?(2)电解前 AgNO3的溶解度是多少?(3)电解后所得溶液的百分比浓度和物质的量浓度各是多少?课时 41-6BDCABD;7-12CCCDDD;13电极和电解质溶液;负;正;化学;电能;电能;化学能;氧化还原;14 (1)镁逐渐溶解,铝极上有气泡冒出,电流表指针发生偏转;正极:2H +2e=H2 负极:Mg2e =Mg2+ 化学能、电能;(2)Al;2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H215(1)电解前 AgNO3的溶液质量为 1000g。电解析银 108g。 ;(2)AgNO3的溶解度 205g。 (3)电解后 HNO3的百分比浓度为 71%,物质的量浓度为 117mol/L。
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