专题1 第二单元 化学能与电能的转化-【一线调研】2023-2024学年高中化学同步讲练测选择性必修1（苏教版）

│ 化学·选择性必修1·SJ 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 一 线 初 探 知识清单 一、原电池工作原理 1.简单铜锌原电池 (1)有关的实验现象 ①锌片逐渐 ,铜片逐渐 , 硫酸铜溶液的颜色 。 ②电流计的指针 ,装置中的能量 变化是 。 (2)电极名称和电极反应 ①锌电极为 极,发生 反 应,电极反应式是Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+。 ②铜电极为 极,发生 反 应,电极反应式是Cu2++2e-􀪅􀪅Cu。 ③ 电 池 总 反 应 的 离 子 方 程 式 是 Zn+ Cu2+􀪅􀪅Zn2++Cu。 (3)电子(离子)流动方向和电流方向 ①外电路:电子由 电极经过导线流向 电极,电流由 电极经导线流向 电极。 ②内电路:阳离子移向 , 阴离子移向 。 2.盐桥原电池(或双液原电池) (1)装置及工作原理 装置 电极 Zn Cu 反应现象 逐渐 铜片上有 物质析出 电极名称 极 极 得失电子 电子 电子 电子流向 电子 电子 电流方向 电流 电流 反应类型 反应 反应 电极反应式 总电池反应式 (2)盐桥的成分及作用 成分 —含有KCl饱和溶液的琼脂 离子移向 — 移向ZnSO4 溶液, 移 向CuSO4 溶液 作用 — 使两个半电池形成 ,保持 两溶液呈 3.原电池的构成条件 电极 — 两种活泼性不同的 或一种 为能导电的 溶液 — 溶液 回路 —用导线连接构成闭合回路 反应 —自发的 ·21· {#{QQABZQQQggAIABBAAAgCEwFiCgAQkBGCCIoOABAMIAAAgANABAA=}#} 专题1 │ 化学反应与能量变化 二、原电池原理的应用 1.比较金属活动性强弱 对于酸性电解质,一般是负极金属的活动 性 ,正极金属的活动性 。 例如:a和b两种金属,用导线连接后插入 稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生, 则a为 极,b 为 极,金 属 活 动 性: a b。 2.加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应 速率 。 例如:实验室制取氢气时,粗锌比纯锌与稀 硫酸反应速率 ;或向溶液中滴入几滴硫酸 铜溶液,产生氢气的速率 。 3.设计化学电池 (1)理论上,任何自发的 反应都可以设计成原电池。 (2)外电路: 性较强的物质在负极 上失去电子, 性较强的物质在正极上 得到电子。 (3)内电路:将两电极浸入电解质溶液中, 阴、阳离子作 移动。 知识问卷 判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)原电池是把化学能转化为电能的一种 装置。 ( ) (2)原电池正极发生氧化反应,负极发生还 原反应。 ( ) (3)不能自发进行的氧化还原反应,通过原 电池装置可以实现。 ( ) (4)石墨棒不能用来作原电池的电极。 ( ) (5)反应Cu+2Ag+􀪅􀪅2Ag+Cu2+能以原 电池的形式来实现。 ( ) (6)NaOH+HCl􀪅􀪅NaCl+H2O可自发 进行,可设计成原电池。 ( ) (7)Zn Cu 稀硫酸原电池中,正极“半电 池”可为Cu 稀硫酸,负极“半电池”可为Zn ZnSO4 溶液。 ( ) 课 堂 调 研 调研一 原电池的工作原理 问 题 呈 现 1.Cu、Ag与稀硫酸能否设计成原电池? 2.外电路中电流方向与电子的流动方向有 何关系? 3.试分析铁、铜作电极,浓硝酸为电解质溶 液构成原电池的正、负极及得失电子的情况,并 写出两极的电极反应。 4.带有盐桥的原电池与普通原电池相比有 何优点? 5.盐桥在原电池装置中的作用是什么? 6.原电池工作时,阴、阳离子在电解质溶液 中的运动方向是怎样的? ·31· {#{QQABZQQQggAIABBAAAgCEwFiCgAQkBGCCIoOABAMIAAAgANABAA=}#} │ 化学·选择性必修1·SJ 深 化 拓 展 1.原电池的工作原理模型 2.原电池正、负极的判断及注意事项 (1)判断依据 判断依据 正极 负极 电极材料 不活泼金属 或非金属 活泼金属 电子流向 电子流入 电子流出 电极反应 还原反应 氧化反应 电极常见现象 电极增重 或产生气体 电极减轻 离子移向 阳离子移向 阴离子移向 (2)注意事项 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关, 还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在 稀硫酸中构成