专题1 第二单元 第1课时 原电池的工作原理-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（苏教版2019选择性必修1）粤渝闽苏桂word

第二单元　化学能与电能的转化 第1课时　原电池的工作原理 [核心素养发展目标]　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。 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逐渐溶解，有红色物质生成，溶液温度升高，颜色变浅 能量转化 化学能转化为热能 微观探析 Zn把电子直接传递给Cu2＋，离子方程式：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 锌片逐渐溶解，铜片上有红色固体生成，质量增加，溶液颜色变浅，电流计指针发生偏转，用温度计测量两烧杯溶液的温度几乎不变 能量转化 化学能转化为电能 微观探析 在硫酸锌溶液中，负极一端的Zn失去电子被氧化成Zn2＋进入溶液 在硫酸铜溶液中，正极一端的Cu2＋获得电子被还原成Cu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Zn片(负极)移向Cu片(正极)。 (2)盐桥(内电路)中的Cl－移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液 工作原理 负极：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应) 正极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 3.盐桥原电池工作原理 (1)定义：原电池是将化学能转化为电能的装置。 (2)电极名称及电极反应 ①负极：发生氧化反应，给出电子。 ②正极：发生还原反应，得到电子。 (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)和电解质溶液。 ③两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。 (4)盐桥的作用 ①形成闭合回路； ②平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持电中性； 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。 (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(　√　) 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。 1．下列装置中，能构成原电池的是(　　) 答案　D 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__________________________________________________。 (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__________________________________________________________________。 答案　(1)①2H＋＋2e－===H2↑　②Fe－2e－===Fe2＋ ③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)①2Al－6e－===2Al3＋　②3Ag2S＋6e－===6Ag＋3S2－