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第2节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
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[新课程标准] 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.了解原电池及常见化学电源的工作原理(重点)。3.能分析、解释原电池和电解池的工作原理,能设计简单的原电池。
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课堂检测 素养达标
必备知识 自主学习
关键能力 互动探究
课时作业 巩固演练
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[新知探究]
一、 两种铜锌原电池的比较
装置图
*
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偏转
增加
化学
电
Cu2++2e-===Cu
Zn-2e-===Zn2+
相同点 实验现象 检流计指针 ,锌片质量减小,铜片质量
电子流向 电子由锌片流向铜片
能量转化 将 能转化为 能
电极反应
及反应类型 正极: 还原反应
负极: 氧化反应
总反应方程式 Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
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不同点 反应区域 氧化反应和还原反应在同一区域进行 正、负极通过盐桥联系在一起,氧化反应和还原反应在不同区域进行
回路 外电路:电子由锌片经导线流向铜片
内电路:溶液中自由移动离子的定向移动 外电路:电子由锌片经导线流向铜片
内电路:除溶液中离子定向移动外,盐桥起到沟通两个半电池的作用
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二、原电池的工作原理
1.定义:把 能转变为 能的装置。
2.原电池的构成条件
(1)两个 不同的导体作电极;
(2)电极材料均插入 中;
(3)能形成 ;
(4)自发的氧化还原反应。
化学
电
金属活泼性
电解质溶液
闭合回路
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3.原电池的粒子流向
(1)电子流向:由 极经导线流向 极(填“正”或“负”,下同)。
(2)离子流向:阳离子移向 极,阴离子移向 极。
负
正
正
负
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[自主检测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)原电池中外电路电子流动的方向是由正极流向负极,溶液中阳离子向正极移动。( )
(2)铜锌原电池中,若将铜片抽走,则不会发生反应。( )
(3)铜、锌、稀硫酸构成的原电池,铜片是阳极,锌片上有气泡产生。( )
(4)所有化学反应的化学能均能直接转变成电能。( )
×
×
×
×
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2.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是( )
A.Fe做正极,发生氧化反应
B.工作一段时间后,两烧杯中溶液的pH均不变
C.负极反应:2H++2e-===H2↑
D.工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大
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解析:该装置是原电池。A项,在该原电池中,Fe做负极,发生氧化反应;B项,工作一段时间后,右边烧杯的溶液中H+不断放电产生氢气,因此溶液的pH会逐渐增大;C项,负极反应是Fe-2e-===Fe2+;D项,工作一段时间后,NaCl溶液中由于Fe2+不断进入溶液,根据溶液呈电中性原理,盐桥中的Cl-会进入左边烧杯的溶液中,该烧杯溶液中c(Cl-)增大。
答案:D
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学习任务一 盐桥原电池(或双液原电池)及电极判断
如图所示的装置中,在产生电流时探究下列问题:
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问题1 试分析确定正、负极材料。
提示:铁是负极,石墨是正极。
问题2 试写出正极反应式。
提示:Fe3++ e-===Fe2+。
问题3 外电路电流的流动方向如何?
提示:电流由石墨电极流向Fe电极。
问题4 盐桥琼脂中填入的是KNO3,试分析内电路中阴、阳离子的流动方向。
提示:K+移向FeCl3溶液