高中化学 第4章 化学反应与电能 第1节 第1课时 原电池的工作原理教案 新人教版选择性必修第一册-新人教版高中选择性必修第一册化学教案VIP免费

第1课时原电池的工作原理发展目标体系构建1.通过铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。2.会正确判断原电池的正极和负极。3.学会书写电极反应式，掌握书写电极反应式的技巧与方法。一、原电池的工作原理1．原电池：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。2．原电池的构成条件3．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)装置现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，电流表指针发生偏转电极名称Zn电极—负极Cu电极—正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu盐桥在原电池中有何作用？若撤去盐桥，电流表的指针如何变化？[提示]盐桥的作用：利用溶液中离子的移动，使两个半电池中的溶液形成闭合回路。若撤去盐桥、电流表的指针会不发生偏转。二、原电池工作原理的应用1．加快氧化还原反应的速率如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快。2．比较金属活动性强弱3．设计原电池(1)电极材料的选择。负极一般是活泼的金属材料。正极一般选用活泼性比负极差的金属材料或石墨等惰性电极。(2)电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。若是两个“半反应”分别在两只烧杯中进行，则左、右两只烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)原电池是将化学能转化为电能的装置。(√)(2)CaO＋H2O===Ca(OH)2是放热反应，可设计成原电池。(×)(3)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。(×)2．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是()(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)A．Fe作正极，发生氧化反应B．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变C．负极反应：2H＋＋2e－===H2↑D．工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大D[该装置是原电池。A项，在该原电池中Fe作负极，发生氧化反应；B项，工作一段时间后，左边的烧杯中会含有大量的Fe2＋，溶液的pH减小，右边烧杯中的H＋不断放电产生氢气，因此烧杯中溶液pH会逐渐增大；C项，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋；D项，工作一段时间后，左侧烧杯中由于Fe2＋不断进入溶液，根据溶液呈电中性原则，盐桥中的Cl－会进入该烧杯溶液中，则该烧杯溶液中c(Cl－)增大。]3．为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置。按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是___________________________________________________________________________________________，电池总反应式为________________________________________________。(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成____________，铜和铜盐溶液组成____________，中间通过盐桥连接起来。(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向________移动，硫酸铜溶液中SO向________移动。(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向________。[解析]该装置为锌铜原电池，总反应式为Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出。其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。电池工作时，ZnSO4溶液中SO向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO向盐桥移动，而盐桥中的K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路。[答案](1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu(2)锌半电池铜半电池(3)锌电极盐桥(4)离子正极区(CuSO4溶液)探究原电池的构成与工作原理(素养养成——宏观辨识与微观探析)1786年意大利解剖学和医学教授伽伐尼，在一次解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。此后伽伐尼变换各种条件，重复这个实验。最后他得出猜想：动物体内存在生物电流。当时很多人赞同这一猜想，但是化学家伏打却产生了疑惑：已死去的青蛙为何还会产生“生物电”？为什么蛙腿只有与铜制品和铁制品同时接触时才会抽动？为此，伏打把自己...