内容正文:
第1课时
原电池的工作原理
1.宏观辨识与微观探析
以铜锌原电池为例,从宏观和微观的角度分析理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正极和负极,会书写其电极反应式。
2.变化观念与平衡思想
进一步理解化学能与电能的相互转化,认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化,并能理解带有盐桥原电池的实用性。
核心素养发展目标
课时对点练
内容索引
一、原电池的工作原理
二、原电池原理的应用
一、原电池的工作原理
1.实验探究:锌和硫酸铜溶液反应中的能量转化
操作 向一只烧杯中加入1.0 mol·L-1CuSO4溶液约30 mL,再加入适量锌粉,用温度计测量溶液的温度,观察温度的变化
现象 Zn逐渐 ,有 物质生成,溶液温度 ,颜色____
能量转化 化学能转化为____
微观探析 Zn把电子直接传递给Cu2+,离子方程式:_______________
_______
溶解
红色
升高
变浅
热能
Zn+Cu2+===Cu
+Zn2+
2.实验探究:铜锌原电池的构造与工作原理
装置示意图
实验现象 锌片 ,铜片上有红色固体生成,质量 ,溶液颜色 ,电流计指针发生 ,用温度计测量两烧杯溶液的温度几乎不变
逐渐溶解
增加
变浅
偏转
能量转化 化学能转化为_____
微观探析 在硫酸锌溶液中,负极一端的 失去电子被氧化成_____进入溶液
在硫酸铜溶液中,正极一端的 获得电子被还原成___沉积在铜片上
电子或离子
移动方向 (1)导线(外电路)中,电子从 片(负极)移向 片( 极)。
(2)盐桥(内电路)中的 移向ZnSO4溶液, 移向CuSO4溶液
工作原理 负极: ( 反应)
正极: ( 反应)
总反应:_____________________
电能
Zn
Zn2+
Cu2+
Cu
Zn
Cu
正
Cl-
K+
Zn-2e-===Zn2+
氧化
Cu2++2e-===Cu
还原
Zn+Cu2+===Zn2++Cu
3.盐桥原电池工作原理
(1)定义:原电池是将 转化为 的装置。
(2)电极名称及电极反应
①负极:发生 反应, 电子。
②正极:发生 反应, 电子。
(3)构造
①两个半电池;
②电极材料(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)和 溶液。
③两个隔离的半电池通过 连接起来。
化学能
电能
氧化
给出
还原
得到
电解质
盐桥
(4)盐桥的作用
①形成 ;
② ;
③避免电极与电解质溶液直接反应,相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能。
闭合回路
平衡两侧溶液的电荷,使溶液保持电中性
(1)原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应( )
(2)原电池中电流的方向是负极→导线→正极( )
(3)原电池中负极发生的反应是还原反应( )
(4)铜锌原电池中电子由锌电极经过溶液流向铜电极( )
(5)在原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极( )
正误判断
×
×
×
×
√
1.上述铜锌原电池中:
(1)若用温度计测量装置内溶液的温度,溶液的温度无变化,由此说明的问题是什么?
提示 CuSO4溶液中的Cu2+不能与锌直接反应。
(2)若取出盐桥,电流计指针是否还会发生偏转?为什么?
提示 不偏转。如果要使电流计指针发生偏转,该装置中必须形成闭合回路。若取出盐桥,很显然该装置未形成闭合回路。
2.在原电池中,哪极的电势高?
提示 正极的电势高。
深度思考
1.下列装置中,能构成原电池的是
应用体验
√
2.根据原电池的工作原理,写出下列电池的电极反应式。
(1)将铁片、铜片用导线连接后,置于稀硫酸中,形成原电池:
①正极反应式是__________________;
②负极反应式是________________;
③原电池总反应的离子方程式是______________________。
2H++2e-===H2↑
Fe-2e-===Fe2+
Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)有人用原电池原理除去银器皿表面的黑色硫化银,其处理方法:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器皿浸入溶液中,放置一段时间后,有臭鸡蛋气味的气体放出,银器皿表面的黑色会褪去而银不会损失。在此形成的原电池中:
①负极反应式是__________________;
②正极反应式是_________________________;
③总反应式是_____________________________________________。
2Al-6e-===2