第4课 第1课时　原电池的工作原理-【帮课堂】2023-2024学年高二同步学与练（人教版选择性必修第一册）

第4课 第1课时　原电池的工作原理 ( 0 1 目标任务 ) 课程标准 学习目标 1．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。 2．能正确判断原电池的电极并书写电极反应式。 3．认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。 1．能从宏观与微观相结合的角度认识原电池的构成条件及工作原理。 2．能利用原电池的理论模型，建立对原电池装置的系统分析的思维模板，并能解决相关实际问题。 ( 0 2 预习导学 ) 自主梳理 一、原电池工作原理 1．概念：将 转化为 的装置，称为原电池，其反应实质是自发的氧化还原反应。 2．锌铜原电池工作原理 装置与 现象 锌片 ，铜片 上有 ， 电流表指针发生 电极名称 Zn电极—负极 Cu电极—正极 得失电子 失电子 得电子 电子流向 反应类型 反应 反应 电极反应式 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 总反应式 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 3.盐桥 (1)成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。 (2)离子移动方向：Cl－移向 极区，K＋移向 极区。 4．原电池的构成条件 二、原电池的设计 1．原电池的组成：原电池是由两个 组成，如锌铜原电池是锌半电池和铜半电池通过 连接。 2．原电池设计关键 (1)外电路 负极( 的物质)正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。 (2)内电路 将两极浸入 溶液中，使阴、阳离子做 。阴离子移向 极，阳离子移向 极。 预习检测 1．在如图所示的水果(柠檬)电池中，测得Y的电势更高，若X为铁，则Y不可能是 A．锌 B．石墨 C．银 D．铜 2．某同学设计的原电池装置如图，下列说法错误的是 A．电池总反应为 B．Cu极为负极 C．移向Cu极 D．电流从C极流向Cu极 3．中国古代文化博大精深，下列对有关古文献内容的解读正确的是 选项 古文献内容 解读 A 野火烧不尽，春风吹又生 枯草秸秆的燃烧需要点燃，是吸热反应 B 投泥泼水愈光明 向泥煤上加一点水，能够使泥煤产热更多 C 石胆化铁为铜 铁锅和硫酸铜溶液形成原电池，铁为正极 D 盖此矾色绿味酸，烧之则赤 硫酸亚铁在溶液中水解显酸性，灼烧发生氧化还原反应 A．A B．B C．C D．D 4．对如图实验现象描述或分析正确的是 A．溶液变蓝色 B．片上有气泡 C．一段时间后，溶液的减小 D．是氧化剂 5．在实验室中，将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表)，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，装置如图。下列说法正确的是 A．锌片逐渐溶解 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转变为化学能 6．10mL2mol/L溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了使产生的速率减缓，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的 A．溶液 B．固体 C．溶液 D．固体 ( 探究提升 ) ( 03 ) ►环节一 原电池及其工作原理 【情境材料】 原电池原理 【问题探究】 1．打开甲、乙两装置中的K1与K2，检流计及锌片有何现象？ 2．闭合K1、K2，甲、乙装置中的检流计、铜片及锌片有何现象？ 3．乙中盐桥的作用是什么？ 4．甲、乙两原电池中哪个工作效率高？ 要点归纳 1．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例) 2．原电池正负极的判断 3．原电池电极反应式书写的一般步骤 4．盐桥的作用 盐桥在原电池中起导电作用，使整个装置形成闭合回路，盐桥导电利用的是阴、阳离子的定向移动，使电解质溶液保持电中性，从而使原电池能相对持续、稳定地产生电流。 (1)自发进行的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液发生的反应，也可能是电极与溶液中溶解的O2等发生的反应，如将铁与石墨相连浸入食盐水中，Fe与O2发生反应。 (2)电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动；离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动。原电池中的内电路和外电路分别通过离子的移动和电子的流动而形成闭合回路，可形象的描述为“电子不下水，离子不上岸”。 (3)带盐桥的原电池装置中，负极半电池：还原性强的材料作负极，失去电子被氧化；正极半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得到电子被还原，其中盐桥不能用导线代替。 典例精讲 【例1】如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是 A．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn