专题1 第二单元 化学能与电能的转化-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1同步全程学习全书word（苏教版）

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 学习目标 课程标准 学业评价 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.了解原电池的工作原理。 1.能分析原电池的构成及工作原理。 2.能设计具有一定功能的简单原电池。 素养解读: 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。 知识点一　原电池工作原理 1.原电池工作原理(以锌铜原电池为例) 装置 现象 锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质析出,电流表指针发生偏转 电极名称 Zn电极—负极 Cu电极—正极 电极 反应式 Zn-2e-Zn2+ Cu2++2e-Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 总反应式 Zn+Cu2+Zn2++Cu 盐桥中 离子移向 盐桥中含KCl饱和溶液的琼脂,K+移向CuSO4溶液,Cl-移向ZnSO4溶液 2.盐桥的组成和作用 (1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 (2)盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。 [想一想]盐桥原电池与普通原电池相比有何优点? 提示:避免电解质溶液与电极直接接触反应,提高化学能转化为电能的转化率。 3.原电池的构成条件 1.原电池工作原理模型 2.原电池正、负极的判断及注意事项 (1)判断原电池正、负极的方法。 (2)注意事项。 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关,还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池,镁为负极,铝为正极;而镁—铝电极在氢氧化钠溶液中构成原电池,铝为负极,镁为正极;Fe-Cu-浓HNO3构成的原电池,Fe钝化,而Cu作负极。 题点一　原电池工作原理 (以下选择题有1个或2个选项符合题意) 1.如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某中学实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片上记录如下: ①Zn为正极,Cu为负极 ②H+向负极移动 ③电子流动方向为ZnCu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线,则产生的H2的物质的量为0.5 mol ⑥正极反应式:Zn-2e-Zn2+ 卡片上的描述合理的是(　B　) A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④ 解析:构成原电池的正极是Cu,负极是Zn,故①错误;电子从负极Zn流出,流向正极Cu,H+向正极移动,在Cu上得电子,2H++2e-H2↑,故②错误,③④正确;此原电池负极上发生的反应是Zn-2e-Zn2+,⑥错误;总反应的化学方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑,当有1 mol电子通过时,产生H2的物质的量为0.5 mol,故⑤正确。 2.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是(　BD　) A.正极反应为Zn-2e-Zn2+ B.电池反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu C.在外电路中,电子从正极流向负极 D.盐桥中的K+移向CuSO4溶液 解析:A项,正极发生还原反应Cu2++2e-Cu,负极发生氧化反应Zn-2e-Zn2+;B项,由正、负两极发生的电极反应合并得总反应Zn+Cu2+Zn2++Cu;C项,电子流向为从负极沿导线到正极;D项,由于Cu2+放电,为使CuSO4 溶液保持电中性,则盐桥中的K+移向CuSO4溶液,Cl-移向ZnSO4溶液。 题点二　电极判断及电极反应式书写 3.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法错误的是(　A　) A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极反应式为Cu-2e-Cu2+ B.由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池,负极反应式为Al-3e-Al3+ C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,负极反应式为Al+4OH--3e-Al+2H2O D.由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池,负极反应式为Cu-2e-Cu2+ 解析:铁比铜活泼,铁作负极,负极反应式为Fe-2e-Fe2+,故A错误;铝比铜活泼,铝作负极,负极反应式为Al-3e-Al3+,故B正确;虽然镁比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液反应,因此铝作负极,负极反应式为Al+4OH--3e-Al+2H2O,故C正确;Al与浓硝酸发生钝化反应,则铜作负极,负极反应式为Cu-2e- Cu2+,故D正确。 4.如图所示,烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用铜线连接的Fe、Pb两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、Pb都有剩余。下列说法正确的是(　D　) A.Fe比Pb活泼,始终作负极 B.Fe在浓HNO3中钝化,