内容正文:
化学反应与能量转化
第1章
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
课程标准要求] 学业质量水平
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.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。 1.分析化学能与电能相互转化的原理及在生产和生活中的应用。(水平3)
2.能依据化学变化中能量转化的原理,提出利用化学变化实现能量贮存和释放的有实用价值的建议。(水平4)
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
栏目索引
课前预习案
课堂探究案
冲关演练案
课前预习案
一、原电池的构成
1.概念:将__________转化为________的装置称为原电池。
2.构成:原电池的构成条件:①电极(活泼性不同的金属或金属与石墨等);②__________溶液(或熔融);③形成闭合回路;④自发氧化还原反应。铜锌原电池装置如图所示:
化学能
电能
电解质
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
二、原电池的工作原理
1.“双液”原电池的构成
(1)Zn|ZnSO4溶液形成________(填“正极”或“负极”,下同),Cu|CuSO4溶液形成________。
(2)中间通过________相连接,形成闭合回路。
负极
正极
盐桥
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
2.工作原理
(1)锌原子________电子被氧化成_________进入溶液,锌片上的电子通过________流向铜片。
(2)CuSO4溶液中的Cu2+在铜片上________电子,被还原成铜沉积在________上。
失去
Zn2+
导线
获得
铜片
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
(3)盐桥中的________移向ZnSO4溶液,_______移向CuSO4溶液,使氧化还原反应持续进行,锌铜原电池得以不断地产生电流。
(4)两极之间溶液中________的定向移动和外部导线中________的定向移动构成____________,使两个电极反应持续进行,发生有序的________定向转移过程,产生电流。
Cl-
K+
离子
电子
闭合回路
电子
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)原电池中,负极金属材料失电子,发生氧化反应( )
(2)“双液”原电池中,盐桥中阳离子向负极移动,阴离子向正极移动( )
(3)铜锌原电池中,电子由锌电极经导线流向铜电极,再经电解质溶液流回锌电极( )
(4)原电池放电时,电流方向由电源的负极流向正极( )
(5)“双液”原电池取出盐桥后,电流计的指针回到零点( )
√
×
×
×
√
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
2.(教材改编题)下列化学反应中,不能设计为原电池的是( )
A.Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
B.Fe+H2SO4(稀)===FeSO4+H2↑
C.CuO+H2SO4(稀)===CuSO4+H2O
D.Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2
答案 C
解析 能设计成原电池的化学反应必须是氧化还原反应,C项中反应是复分解反应,不能设计成原电池。
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第1章 化学反应与能量转化
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学习任务一 原电池的构成及工作原理
阅读教材P12~13,结合下图中“双液”铜锌原电池装置,交流讨论。
课堂探究案
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
1.金属锌、铜的活泼性与电池的正、负极有什么关系?
提示 金属锌比铜活泼,形成原电池时,锌作负极,铜作正极。
2.铜锌原电池工作时,锌片、铜片分别发生怎样的变化?
提示 Zn失去电子变成Zn2+,进入溶液,锌片逐渐溶解;Cu2+得到电子变成Cu沉积在铜片上。
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第1章 化学反应与能量转化
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3.铜锌原电池工作时,电子在导线中的运动方向是怎样的?阴离子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的?
提示 电子由锌片经导线流向铜片;在电解质溶液中,阴离子向负极(锌片)移动,阳离子向正极(铜片)移动。
4.盐桥的作用是什么?盐桥中阴、阳离子的运动方向是怎样的?
提示 盐桥的作用是连接内电路,形成闭合回路,平衡电荷,使原电池不断产生电流;盐桥中阴离子(Cl—)向负极移动,阳离子(K+)向正极移动。
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第1章 化学反应与能量转化
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1.原电池的构成条件
(1)具有活泼性不同的两个金属电极,或者是金属与石墨构成的两个电极。
(2)电解质溶液(或