第1章 第2节 第1课时 原电池的工作原理-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册教师用书word(鲁科版 山东专版双选版)
第2 节 化学能转化为电能——电池
学习目标 | 重点难点 | |
1.能分析、解释原电池的工作原理,并能设计简单的原电池。 2.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 3.能从物质变化和能量变化的角度分析新型电池的研发和利用,培养责任意识和创新精神。 | 重点 | 1.原电池的工作原理及电极反应方程式的书写 2.常见化学电源工作原理分析 |
难点 | 原电池思维模型的建构 | |
第一课时 原电池的工作原理
新知探究(一)——原电池的工作原理
1.探秘铜锌原电池
装置图 | |||
现象 | 检流计的指针发生偏转,锌片质量减少,铜片质量增加 | ||
实 验 分 析 | 电极名称 | 负极 | 正极 |
电极材料 | Zn片 | Cu片 | |
电极反应 | Zn-2e-==Zn2+ | Cu2++2e-==Cu | |
反应类型 | 氧化反应 | 还原反应 | |
电子流向 | 由锌片沿导线流向铜片 | ||
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| 离子迁移方向 | 阴离子向负极迁移;阳离子向正极迁移 |
电池反应 | Zn+Cu2+==Zn2++Cu |
[微思考] 盐桥电池中,盐桥的作用是什么?
提示:盐桥相当于原电池的内电路,属于离子导体,起到了传导离子、形成闭合回路的作用。
2.原电池的工作原理
(1)原电池的定义
把化学能直接转化为电能的装置。
(2)原电池的构成条件
①两个活泼性不同的导体作电极;
②电极材料均插入电解质溶液中;
③能形成闭合回路;
④能自发发生氧化还原反应。
(3)原电池的两极
负极 | 一般较为活泼的电极;电子流出的电极;发生氧化反应的电极 |
正极 | 一般较为不活泼的电极;电子流入的电极;发生还原反应的电极 |
[微思考] 若铝与镁用导线连接,分别插入到稀硫酸及氢氧化钠溶液中,镁均为负极吗?
提示:镁与铝在稀硫酸中镁为负极,在氢氧化钠溶液中镁为正极。由此可知,正负极材料在判断时,不能只根据金属的活动性强弱,还要看电极在电解质溶液中的活动性。
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(4)闭合回路
电子流向 | 负极 | |
离子 移动方向 | 阳离子 | 移向正极 |
阴离子 | 移向负极 | |
(5)电极反应与电池反应
电极反应 | 定义 | 每个电极或是发生失去电子的变化——氧化,或是发生获得电子的变化——还原,分别相当于氧化还原反应的一半,这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫作电极反应 |
表达 | 电极上物质的变化情况以及电子的转移情况可以用电极反应式表示 | |
电池 反应 | 在电池中,正极上得电子的数目和负极上失电子的数目相等。电池的两个电极反应组成电池的总反应,这个总反应叫作电池反应 | |
[典例] 某小组为研究电化学原理,设计了如图所示装置。
(1)按如图甲所示连接装置,若a与b不连接,此时铁电极上的现象为 。
(2)按如图甲所示,若a与b连接。
①此时铁电极是电源的 极,反应完毕,取出铜电极干燥,称量发现铜电极的质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
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