第四章 化学反应与电能 第1节 原电池-【金版教程】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1创新导学案word（人教版2019）

第一节　原电池 第一课时　原电池的工作原理 [学业要求]　1.通过原电池实验，认识电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电池构成的四个基本要素，能设计简单的原电池。2.能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。 1．原电池的概念：原电池是能将化学能转化为电能的装置。 2．原电池的构成条件 (1)电极材料：具有活动性不同的两个电极(可以用金属作电极，也可以用其他导电材料作电极，如石墨等)。 (2)离子导体：具有电解质溶液(两电极均插入该溶液中形成内电路)。 (3)电子导体：电极间形成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 (4)电极反应：能自发进行的氧化还原反应(本质条件)。 3．实验探究铜锌原电池的工作原理 实验装置 实验现象 电流表 指针发生偏转 ①电流表的指针发生偏转； ②取出盐桥，电流表的指针回到零点 电极变化 锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出 ①左边烧杯中的锌片逐渐溶解，右边烧杯中的铜片上有红色物质析出 ②取出盐桥，铜片上不再有红色物质析出，锌片不再溶解 离子移向 电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 盐桥(装有琼胶－饱和KCl溶液)中的Cl－移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液 电极反应 正极(铜片)：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 负极(锌片)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应) 电池总反应：Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋ 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。(　　) (2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。(　　) (3)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。(　　) (4)电子由正极流向负极，电流由负极流向正极。(　　) (5)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 2．对于原电池的电极名称，叙述错误的是(　　) A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极 C．比较不活泼的金属为负极 D．电流流出的一极为正极 答案　C 3．铜锌原电池(如图所示)工作时，下列叙述正确的是(　　) A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋ B．电池总反应为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ZnSO4溶液 答案　B 4．在如下图所示的8个装置中，属于原电池的是(　　) A．①②④ B．③④⑤ C．④⑥⑧ D．④⑦ 答案　D 知识点一　原电池的工作原理 　教师独具内容 某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。 问题探究 1．Mg、Ag分别作什么电极？写出两电极反应式和原电池总反应式。 提示：Mg作负极，Mg－2e－===Mg2＋，Ag作正极，2Ag＋＋2e－===2Ag，总反应式：Mg＋2Ag＋===2Ag＋Mg2＋。 2．装置中，盐桥中的K＋、NO的迁移方向是什么？ 提示：K＋移向正极(或AgNO3溶液)，NO移向负极[或Mg(NO3)2溶液]。 3．外电路中电子流向是什么？电子能通过盐桥吗？ 提示：从Mg电极流出，通过外电路移向Ag电极。电子不能通过盐桥。 1．原电池的工作原理示意图 2．原电池中电子及离子的移动 电子移动方向 从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液 离子移动方向 阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，离子只能在电解质溶液中移动，不能在导线上移动 若有盐桥 盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区 若有交换膜 离子可选择性通过交换膜，如阳离子可通过阳离子交换膜移向正极 3.判断原电池正、负极的方法 4．电极反应式和电池总反应式的书写方法 (1)根据装置书写电极反应式 首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应即电极反应。 (2)给出总反应式，写电极反应式 (3)给出电极反应式书写总反应方程式 根据给出的两个电极反应式书写总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子数目相等后再将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO，要写成反应后的物质如H2O和PbSO4。 1．如图是某同学设计的原电池，下列有关该原电池的说法不正确的是(　　) A．负极反应是Fe－2e－===Fe2＋ B．正极反应是2H＋＋2e－===H2↑ C．盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动 D．放电过程中，右侧烧杯中溶液的pH增大 答案　C 解析　Fe为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，A正确；Cu为正极，电解质溶液为盐酸，则正极反应为2H＋＋2e－=