1.2.1 原电池的工作原理（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修1（苏教版2020 单选版）

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   一、铜锌原电池实验探究 硫酸 装置图 现象 结论 铜溶液与锌的反应 溶液的蓝色变浅，有红色固体生成，温度计的示数升高 该反应过程中化学能转化为热能 铜锌原电池的工作原理 装置图 现象 电流表指针发生偏转，锌片质量减少，铜片质量增加 实验分析 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由 片沿导线流向 片 离子迁移方向 阴离子向负极迁移；阳离子向正极迁移 电池反应方程式 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 结论 过程中化学能转化为电能 续 表 锌 铜 [微提醒] 硫酸铜溶液与锌的反应属于能量降低的反应，能量可能以热能、电能等形式释放出来。 [微点拨] 盐桥原电池特点 两个烧杯中液体靠盐桥连接，且电极材料与相应容器中的电解质溶液的阳离子相同。 续表 二、原电池的工作原理 组成 原电池由两个半电池组成，半电池包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过 连接 工作 原理 负极 发生 反应，给出电子 正极 发生 反应，得到电子 电流方向 由原电池的正极流向负极，即电子由 极流向 极 设计原电池 设计思路 还原剂→负极反应物或负极材料；氧化剂→正极反应物或离子导体 两极材料 若还原剂为金属，则直接充当负极材料；正极可以选择活动性比负极弱的金属或石墨 电解质溶液 一般选择含正极反应物的可溶性电解质溶液 盐桥 氧化 还原 负 正 [微点拨] 原电池的构成条件 ①具有两个活泼性不同的电极。 ②合适的电解质溶液。 ③形成闭合回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。 ④能自发地发生氧化还原反应。 续表 [新知探究(一)] 原电池的工作原理 [探究与创新能力] [探究活动] 学习了原电池后，某化学兴趣小组为探究原电池的工作原理设计了如下两组原电池。 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：检流计指针均发生偏转，铜片上均有气泡生成，锌片均溶解。 3．装置甲中硫酸根离子向哪个电极移动？ 提示：装置甲中，硫酸根离子向锌片移动。 4．若乙中盐桥中的电解质为硝酸钾溶液，那么电池工作时，硝酸根离子向哪个烧杯移动？结合上题(3)可以看出盐桥在原电池中的作用是什么？ 提示：原电池工作时，硝酸根离子向负极方向移动，因此硝酸根离子向盛有硫酸锌的烧杯中移动。由此可以看出盐桥相当于原电池的传导离子的离子导体。 [生成认知] 1．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例) [注意]　原电池中的“闭合回路” ①外电路中电子定向移动方向为电子由负极流出，沿导线进入原电池的正极； ②内电路中阴阳离子定向移动方向为阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。 2．原电池正负极的判断 (1)正负极判断方法 (2)原电池正负极判断的特殊情况 电极的正负除与金属的活动性有关外，还与电解质溶液有关。活泼金属一般作负极，但不是活泼金属一定作负极，如Mg-Al-H2SO4溶液构成的原电池中，Mg为负极，而在Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，Al为负极，因为Al可与NaOH溶液反应，而Mg不与NaOH溶液反应。 3．原电池电极反应式书写的一般步骤 列物质标得失 按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应物及产物，找出得失电子的数量 看环境配守恒 电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋，应让其结合OH－生成水。电极反应式要遵守电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒等，并加以配平 两式加验总式 两电极反应式相加，与总反应的离子方程式对照验证 蒸汽眼罩是长时间用眼的学生们的最爱，它能够促进眼部血液循环，缓解眼疲劳，放松眼部肌肤，加助睡眠，保护视力。其发热机理与“暖宝宝”相似，“暖宝宝”采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，其中该原电池的正负极材料分别是什么？电解质溶液是什么？ 提示：铁粉作原电池的负极，活性炭作原电池的正极，食盐水作电解质溶液。 解析：原电池工作时，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，说明b极失去电子是负极，a极上金属离子得电子是正极，离子导体中含有先于H＋放电的金属阳离子，综上所述，D项符合。 答案：D　 2．如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述正确的是 (　 ) A．电极Ⅰ上发生还原反应，该电极作原电池的负极 B．电极Ⅱ的电