第1章 第2节 第1课时 原电池的工作原理-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

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 发 展 目 标 体 系 构 建 1.能通过双液电池的实验探究活动，了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应式。 2.能利用身边的材料设计简单的原电池。提升“科学探究和创新意识”的学科素养。 1．铜锌原电池实验探究 (1)实验装置 (2)实验现象 检流计指针 电极表面变化情况 (a) 发生偏转 锌片质量减少，铜片质量增加 (b) 发生偏转 锌片质量减少，铜片质量增加 (3)电极材料及电极反应 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电池反应 Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 电子流向 由锌极通过导线流向铜极 离子移向 阳离子移向正极，阴离子移向负极 盐桥作用 构成闭合回路，使离子通过，传导电流 微点拨：外电路中由电子的定向移动产生电流，而电解质溶液内部只有离子的定向移动，没有电子的移动。 2．原电池的工作原理 (1)原电池 ①定义：能把化学能转化为电能的装置。 ②电极名称及电极反应。 负极：电子流出的一极，发生氧化反应； 正极：电子流入的一极，发生还原反应。 ③原电池的构成条件。 a．两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。 b．将电极插入电解质溶液。 c．构成闭合回路。 d．能自发发生的氧化还原反应。 (2)工作原理 外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。 1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)所有的氧化还原反应都可以设计成原电池。(　　) (2)原电池中，负极材料一定比正极材料活泼。(　　) (3)原电池工作时，负极发生氧化反应。(　　) (4)原电池中，电流由负极经导线流向正极。(　　) (5)铜锌原电池中，溶液中的阳离子移向锌极。(　　) 提示：(1)×　自发的氧化还原反应才能设计成原电池。 (2)×　原电池的负极材料不一定比正极材料活泼，如Mg－Al－NaOH(aq)原电池中，Al作负极。 (3)√ (4)×　原电池中，电流由正极经导线流向负极。 (5)×　铜锌原电池中，Cu2＋移向铜极。 2．下列说法正确的是(　　) A．构成原电池正极和负极的材料必须是金属 B．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 C．实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀硫酸反应 D．原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能 C　[构成原电池的电极材料可以是导电的非金属，如碳棒，所以A错。在原电池中电子流出的一极失电子被氧化，所以B错。粗锌中含有杂质Cu可形成铜锌原电池，所以C对。能量转化率不可能达100%，所以D错。] 3．下列反应不可用于设计原电池的是(　　) A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 A　[自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池，A为复分解反应。] 原电池的工作原理与电极判断 (素养养成——证据推理与模型认知) 甲　　　　　　　乙 1．打开甲、乙两装置中的K1与K2，检流计及锌片有何现象？ 提示：检流计指针均不发生偏转，甲装置中锌片溶解且有气泡产生，乙装置中锌片上无明显变化。 2．闭合K1、K2，甲、乙装置中的检流计、铜片及锌片有何现象？ 提示：检流计指针发生偏转，铜片上均有气泡生成，锌片均溶解。 3．乙中盐桥的作用是什么？ 提示：离子在盐桥中能够定向移动，通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流传导。 4．甲、乙两原电池中哪个工作效率高？ 提示：乙电池工作效率高，甲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．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例) 2．原电池正负极的判断 3．原电池电极反应式书写的一般步骤 — — — 【例题】　(双选)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，设计如图原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是(　　) A．b电极上发生还原反应 B．外电路电子的流向是从a到b C．电池工作时，盐桥中SO移向乙烧杯 D．a电极上发生的反应为MnO＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O CD　[依据总反应：Fe2＋―→Fe3＋，b电极上发生氧化反应，A错误；b电极上发生氧化反应，失去电子，电子流向为b―→a，