【学案导学设计】2014-2015学年高中化学 1.3.1 原电池的工作原理学案 鲁科版选修4

第 3 节 化学能转化为电能——电池第 1 课时 原电池的工作原理[学习目标定位] 1.以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。2.会正确判断原电池的正极和负极。3.学会原电池电极反应式的书写方法。1．原电池是借助氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。分析下图所示原电池装置并填空。原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。2．原电池构成的条件：具有活泼性不同的两个电极，二者直接或间接地连在一起，插入电解质溶液中，且能自发地发生氧化还原反应。下列图示装置能形成原电池的是 AD。探究点一 原电池的工作原理1.按右图所示装置，完成实验并回答下列问题：(1)有关的实验现象是①锌片溶解，铜片加厚变亮，CuSO4溶液颜色变浅。②检流计的指针发生偏转，该装置中的能量变化是化学能转化为电能。(2)电子流动方向和电流方向① 外电路：电子由锌电极经过导线流向铜电极，电流由铜电极流向锌电极。② 内电路：电流由锌电极流向铜电极。(3)电极反应：负极反应式是 Zn－2e－===Zn2＋；正极反应式是 Cu2＋＋2e－===Cu；总反应式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。(4)用温度计测量溶液的温度，其变化是溶液的温度略有升高，原因是还有部分 Cu 2 ＋ 直接在 锌电极上得电子被还原，部分化学能转化成热能。2．按下图所示装置，完成实验，并回答下列问题：(1)实验过程中，你能观察到的实验现象是①锌片溶解，铜片加厚变亮；②检流计指针发生偏转；③ CuSO 4 溶液的颜色变浅。(2)用温度计测量溶液的温度，其结果是溶液的温度不升高 ( 或无变化 ) ，由此可说明 CuSO4 溶液中的 Cu 2 ＋ 不能移向锌片得电子被还原 。(3)离子移动方向① 硫酸锌溶液中：Zn 2 ＋ 向盐桥移动；② 硫酸铜溶液中：Cu 2 ＋ 向铜极移动；③ 盐桥中：K＋移向正极区(CuSO4溶液)，Cl－移向负极区(ZnSO4溶液)。(4)若取出装置中的盐桥，检流计的指针是否还会发生偏转？为什么？答案 不偏转。如果要使检流计指针发生偏转，则该装置中必须形成闭合回路，若取出盐桥，很显然该装置未构成闭合回路，检流计指针不会发生偏转。3．实验结论：与问题 1 中的原电池装置相比较，问题 2 中双液原电池具有的特点是(1)具有盐桥。取下盐桥，无法形成闭合回路，反应不能进行，可控制原电池反应的进行。(2)两个半电池完全隔开，Cu2＋无法移向锌片，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。[归纳总结]1．原电池原理是把氧化反应和还原反应分开进...