4.1.1 原电池的工作原理-【巅峰课堂】2023-2024学年高二化学同步精品讲义+分层练习（人教版2019选择性必修1）

6学科网 学种网原创，让字司更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 第1课时原电池的工作原理 素养目标 1.通过实验4-1，认识双池原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探 析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。 2,依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出 来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养。 新知预习 知识点一、原电池的工作原理 1构成条件 (1)具有两个 不同的电极。 (2)合适的 溶液。 (3)形成 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 反应。 2.装置图（以Zn-Cu原电池为例） A 电流表 盐桥 CuSO,溶液 注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。 3.工作原理（以上述原电池为例） 电极 Zn电极 Cu电极 电极名称 得失电子 失电子 得电子 电子流向 ⊙⊙原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 1 6学科网 学种网原创，让字司更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 反应类型 反应 反应 电极反应式 总反应式 知识点二、原电池的设计 从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几 点： 1.外电路 e 负极( 较强的物质)导线正极( 较强的物质) 2.内电路 将两电极浸入 中，阴、阳离子作 3.闭合回路 负极 正极 阴离子向 移动，阳离子向移动 任务探究 探究任务一原电池工作原理 1两种原电池的比较 甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入到稀硫酸中，所以，锌片上失去的 电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分，直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一 部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。 A A 电流表 Zn 盐桥 稀硫酸 硫酸锌溶液 稀硫酸 分1 乙 乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZSO4溶液中，铜片插入稀硫酸 中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜 片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。 ⊙⊙原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 2 6学科网 学种网原创，让字司更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 2.判断原电池正、负极的方法 判断依据 负 极 正 极 电极材料 活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能导电的非金属 电子流动方向 电子流出极 电子流入极 电极上发生的反应 氧化反应 还原反应 电解质溶液中离子的移动方向 阴离子移向的极 阳离子移向的极 3盐桥的作用 盐桥中通常装有含KC1饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应 的进行，盐桥中的C向硫酸锌溶液方向移动，K*向稀硫酸方向移动，使疏酸锌溶液和稀硫酸一直保持电 中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不斯从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。 【典例1】依据氧化还原反应：2Ag(aq+Cu(s)=Cu2+(aq+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问 题： A 电流表 盐桥 CSO,溶液 )电极X的材料是一；电解质溶液Y是 (2)银电极为电池的 极，发生的电极反应为 :X电极上发生的电极反应 为」 (③)外电路中的电子是从 极流向 极。 【变式训练1】(2023江苏大丰新丰中学高二检测)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许 阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是() Zn Cu 1 mol L! 阳离子 ZnSO4(ag) 交换膜 1 molL! CuSO(ag) A铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的cSO42)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 ⊙⊙原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 3 6学科网 学种网原创，让字司更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 探究任务二原电池原理的应用 ()增大氧化还原反应速率 如实验室用Z和稀硫酸反应制H2,常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸 形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。 (2)比较金属的活动性强弱 原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。 (3)设计原电池 原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放 热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子