第一章 第2节 化学能转化为电能—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（鲁科版2019）

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 知识回顾：原电池及其构成条件 1．原电池：能把化学能转化为电能的装置称为原电池。 2．构成条件 (1)能自发发生的氧化还原反应。 (2)由较活泼的金属和相对不活泼的金属或非金属导体作电极。 (3)两电极均与电解质溶液接触。 (4)两电极由导线连接或直接接触，形成闭合回路。 原电池的工作原理(以铜锌原电池为例) 1.铜锌原电池 实验设计 实验现象 铜片上析出红色金属，锌片逐渐溶解，检流计的指针发生偏转 实验结论 化学能可以转化为电能，形成原电池 工作原理 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu 2．有盐桥的铜锌原电池 实验装置 实验操作 ①用盐桥将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个检流计，观察现象； ②取出盐桥，观察现象 实验现象 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金属析出，检流计的指针发生偏转； ②取出盐桥，检流计的指针不再偏转，铜片上不再有红色金属析出，锌片也不再溶解 实验结论 通过盐桥的连接，构成了原电池；取出盐桥后，不能构成原电池 电极反应 负极：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应) 正极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 总反应 Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu 3．原电池的电极 负极：电子流出——活动性较强——发生氧化反应； 正极：电子流入——活动性较弱——发生还原反应。 4．电极反应 在电池中，氧化反应和还原反应是在两个电极上分别进行的。一个电极上发生失去电子的变化，另一个电极上发生获得电子的变化，分别相当于氧化还原反应的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫作电极反应。用来表示电极上物质的变化以及电子转移情况的式子叫作电极反应式。 1．下列关于原电池的叙述中正确的是(　　) A．构成原电池的两极必须是两种不同金属 B．原电池是将化学能转化为电能的装置 C．原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质析出 D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原 答案　B 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 解析　原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。 3．下列装置中能构成原电池产生电流的是(　　) 答案　C 解析　B、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池；A项不符合原电池的构成条件；C项中Cu与HNO3反应能构成原电池。 4．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有KNO3－琼脂的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是(　　) ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应式为Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的总反应相同 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 答案　C 解析　铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、盐桥构成一个原电池，Cu作负极，Ag作正极，其电极反应分别为负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子的流向是由负极流向正极，电流的方向与电子的流向相反，因此C正确。 5．铜锌原电池装置如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 答案　C 解析　Zn作负极发生氧化反应，Cu作正极发生还原反应，A错误；负极发生的反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，而该交换膜是阳离子交换膜，因此Zn2＋由甲池移动到乙池，故甲池中硫酸根离子浓度几乎不变，B、D错误，C正确。 6．在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是(　　) A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子从a极流向b极 D．a极上发生了氧化反应 答案　B 解析　电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性a>b(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a－ne－===an＋(氧化反应) b(正)极：nH＋＋ne－===