高中化学 原电池名师导航 新人教版选修4VIP专享VIP免费

第一节原电池名师导航知识梳理1.电化学是_______________________________的科学。从_________与_________的关系来区分，电化学反应过程(及其装置)可以分为两类：__________________和______________。2.原电池：将_________转化为_________的装置。3.氧化还原的本质是_________与_________之间发生_________的过程，通常氧化还原反应中并不能获得电流，要使能量直接转变为电能，就要设计_________，使_________反应和_________反应分别在_________进行。4.原电池的构成条件：_________、_________、_________、_________。5.原电池的工作原理(以图4-1为例)：Zn为_________极,Cu为_________极;负极上发生_________反应,电极反应式为_________，正极上发生_________反应,电极反应式为__________________；电子流出的极是极，电子流入的极是_______极；电流方向_________。盐桥中的盐溶液是_________溶液，其作用为________________________。盐桥中的_______会移向ZnSO4溶液，_________移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性。该原电池工作一段时间后，两电极的质量将会______________________________________。图4-1疑难突破1.原电池的构成条件有哪些？剖析：①具有不同的电极，较活泼的金属作负极，发生氧化反应；较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极，得到电子，发生还原反应，本身不变。②具有电解质溶液。③具有导线相连(或直接接触)组成闭合回路，或具备将化学能转变成电能的条件。④能自发地发生氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。2.如何判断原电池的正负极？剖析：原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极。判断正极和负极的方法是：①由组成原电池的两极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。②根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极为负极。④根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。问题探究问题：请设计实验探究锌铜原电池为什么可以持续、稳定地提供电流？用心爱心专心1探究：实验1：将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片直接接触，然后浸入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。观察实验现象。现象：铜片表面明显有铜析出，电流计指示无电流通过。实验2：将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。现象1：电流计指针发生偏移，并指示电子是由锌片流向铜片，在铜片表面有红色的铜。结论：发生了原电池反应，可以肯定实验1中的装置构成了原电池。并且，其中锌为原电池的负极，铜为正极。现象2：随着上述实验时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，最终又没有电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。结论：由于锌片与CuSO4溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原，一旦有少量铜在锌片表面析出，即在负极(锌)表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，反应终止了，也就无电流再产生。实验3：教科书中的实验41，观察实验现象。现象：改进后的装置能持续、稳定地产生电流。结论：当有盐桥存在时，随着反应的进行，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性，氧化还原反应得以继续，使原电池不断产生电流。实验4：将上述实验装置中的硫酸铜溶液换成相同浓度的稀硫酸，观察并比较产生电流强度的大小。典题精讲【例1】图4-3中能组成原电池产生电流的是（）图4-3思路解析：A、D中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池。B符合原电池的三个条件，且Zn能与H2SO4溶液反应，两电极发生的反应分别是：Zn－2e-====Zn2+，2H++2e-====H2↑。C中酒精不是电解质，故不是原电池。答案：B【例2】根据图4-5所示的装置回答下列问题：用心爱心专心2图4-5(1)铁片...