内容正文:
第四章
化学反应与电能
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知识点二
知识点一
第一节
原电池
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第1课时 原电池的工作原理
[课标解读] 1.以锌铜原电池为例,从宏观和微观的角度,分析理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正极和负极,会书写其电极反应式。2.进一步理解化学能与电能的相互转化,认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的变化过程,并能理解带有盐桥原电池的实用性。
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1.原电池的构成条件
(1)定义:能把____________转化为_________的装置。
(2)构成条件:
知识点一 原电池工作原理
活泼性不同
电解质
闭合
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2.实验探究:锌铜原电池的工作原理(含盐桥)
装置
示意图 注:盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶
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现象 锌片______________,铜片上_____________________,电流表指针发生_________
能量转换 ____________转化为_________
微观探析 在硫酸锌溶液中,负极一端的________失去电子形成__________进入溶液
在硫酸铜溶液中,正极一端的_______________获得电子变成_________沉积在铜片上
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电子或离子
移动方向
工作原理 负极:__________________________(_________反应)
正极:_________________________(_________反应)
总反应:____________________________________
负
正
Cl -
K+
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[链接教材]——人教版选择性必修1 P94思考与讨论
1.实验探究中电子、离子的运动方向?
提示:
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2.盐桥的作用?本实验中最大的优点是什么?
提示:①形成闭合回路;②保持溶液中电荷守恒,使电池反应能持续发生。
最大优点:能持续稳定的提供电流
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甲 乙
精讲精练
例
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A.反应开始时,乙中石墨电极上发生还原反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中加入少量FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极
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[答案] AD
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[拓展探究]
1.上题装置中,盐桥中离子是如何移动的?
提示:阳离子移向甲,阴离子移向乙。
2.盐桥中的溶液能否用AgNO3溶液?
提示:不能用AgNO3溶液,Ag+与Cl-、I-形成AgCl沉淀、AgI沉淀消耗盐桥中的AgNO3。
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[对点训练1] 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( )
C
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[归纳总结] 原电池正负极的判断
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1.加快化学反应速率
在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液,CuSO4与锌发生置换反应生成Cu,从而形成Cu-Zn微小原电池,加快产生H2的速率。
2.金属活动性强弱比较
一般来说,作负极的金属的活动性比作正极的金属强。
如:有两种金属a和b,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。由此可判断出a是负极、b是正极,且金属活动性:a>b。
知识点二 原电池的应用
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3.设计原电池
理论上,任何一个_________的氧化还原反应,都可以设计成原电池。
(1)外电路
负极——化合价_________的物质
正极——活泼性弱的物质,一般选碳棒
(2)内电路:化合价降低的物质作__________________。
如:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
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示意图为
①化合价升高