1.2.1 原电池的工作原理-【划重点】2023-2024学年高二化学同步讲与练（苏教2019选择性必修1）

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 目标导航 课程标准 课标解读 1．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用，能量的变化遵循能量守恒定律。 2．了解原电池的工作原理。 3．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。 4．掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。 1.电池中产生电流的宏观现象，可以通过微观探析来辨识。(宏观辨识与微观探析) 2．联系化学反应中能量转化，预测在一定条件下某种物质可能发生的化学变化。(科学态度与社会责任) 3．认识科学探究是进行科学解释和发现、创造应用的科学实践活动。(科学探究与创新意识) 一、原电池的工作原理 1．原电池的概念 原电池是利用将______能转化为______能的装置。 2．铜锌原电池 （1）【实验探究】 【实验1】向CuSO4溶液中加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度。 【实验2】将用导线与电流计相连接的锌片和铜片分别插入ZnSO4和CuSO4溶液中，将盐桥插入两只烧杯的电解质溶液中，观察实验现象；取出盐桥，再观察实验现象。 实验现象 实验结论 实验1 实验2 插入盐桥：①______________________ ②________________________ ③________________________ 取出盐桥：______________________ （2）结论：实验1的能量变化的主要形式为______能转化为______能；实验2的能量变化的主要形式为______能转化为______能。 （3）铜锌原电池的工作原理 Zn片为______极，电极反应式为__________________，反应类型是______反应。 Cu片为______极，电极反应式为__________________，反应类型是______反应。 总反应式为________________________ 电子的流动方向：______→导线→______。 盐桥中K+移向______溶液，Cl-移向______溶液。 3．原电池的构成 （1）半电池 原电池由两个半电池组成，半电池包括____________和____________。 （2）电极材料 一般情况下，两个活泼性______的电极，相对活泼的金属作______极，较不活泼的金属（或导电的非金属）作______极。 （3）形成闭合回路 两个半电池通过______和______连接，形成闭合回路。 两个隔离的半电池通过______连接起来，盐桥中通常是装有含__________________的琼脂。 4．原电池的工作原理 （1）一般，原电池反应为______的____________反应，且ΔH______0。 （2）半反应：负极______电子，发生______反应；正极______电子，发生______反应。 （3）电子流向：电子由______经导线流向______。 （4）离子流向：盐桥中的______流向正极，______流向负极。 （5）盐桥的作用： ①__________________________________________。 ②__________________________________________。 1．原电池的工作原理 （1）电极反应及反应类型 负极：失去电子，发生氧化反应； 正极：得到电子，发生还原反应。 （2）电子的移动方向：电子从负极流出，经导线流向正极。 （3）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 （4）盐桥的作用： ①将两个半电池连接，形成闭合回路； ②避免还原剂和氧化剂直接接触，造成能量损耗，提高了电池的电流效率； ③原电池工作时，盐桥的存在，阴、阳离子分别移向两个半电池的电解质溶液中，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。 2．单液电池和双液电池的比较 装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触，会直接发生氧化还原反应，易造成能量损耗；装置Ⅱ中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。 3．原电池正负极的判断方法 （1）看电极材料：一般情况下，两个活泼性不同的电极，相对活泼的金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属作正极。 （2）看电极反应：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 （3）看电子流向：电子从负极经导线流向正极。 （4）看离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 （5）看电极发生的现象：负极参加反应时，负极材料不断溶解质量减小，正极质量增加或质量不变。 【即学即练1】如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是(　　) A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极 B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu C．该原电