§1-3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】1、理解原电池的工作原理。2、根据电流的方向判断原电池正极和负极的方法。3、能够写出简单的电极反应及电池反应【重点、难点】原电池的工作原理【教学策略】授课时数:3课时1.复习实验:。(1)请写出右下图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式负极:正极:总反应:(2)原电池的构成要素:2.探究任务:(1)将锌粉加入CuSO4溶液中,测量溶液温度的变化,分析能量变化情况(2)如果锌粉和CuSO4溶液反应是方热反应,请根据反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池,并实施实验一、原电池的工作原理1、原电池的工作原理:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反应中锌原子将电子直接转给了,该反应能量。分析图示的原电池现象为:检流标指针发生了,说明有产生。由此实现了到转化。2、原电池:。反应过程中,电子从锌片经流向;由此判断是负极,发生反应;是正极,发生反应。3、电极反应的书写:正极反应:负极反应:总反应为:【交流·研讨】问题:如下图装置,是否构成了原电池呢?分析:装置中虽有两个电极和电解质溶液,但未构成闭合回路,形不成电流,所以,不能构成原电池。可在中间加一个盐桥就满足了原电池的构成条件(如下图),Zn仍为负极,Cu为正极,可表示为(-)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(+),其中“||”表示盐桥。【典例解析】例1、从某铝镁合金上剪下一小片(其质量为0.2g),立刻投入盛有20mL5mol·L-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。(1)由反应开始到反应结束,可能观察到烧杯中的现象依次为。(2)反应开始时,合金片表面产生气泡较慢,其原因是,一段时间后反应速率相当快,其原因是。(3)写出合金片与溶液反应时可能形成的微电池的负极材料是,正极的电极反应式:。(4)若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数,还应测定哪些数据(如有多种可能,请逐一写出)?答:。解析(1)切口断面上先产生少量气泡;氧化膜能溶于NaOH溶液导致反应会逐渐加快;后来反应剧烈,产生气体较多,导致小合金片在溶液中在溶液中上下翻动;反应放热导致溶液发烫;烧杯底会有少量黑色固体残留。(2)影响反应速率的因素有多方面。开始时由于表面氧化膜存在,反应速率较慢,后来氧化膜溶解,NaOH浓度大,铝镁合金片表面形成原电池,反应放热使溶液的温度升高等因素综合起来,使反应速率加快。(3)铝;6H2O+6e-==3H2↑+6OH-。(4)至少有以下四种可能测定出任何一个值都可以计算出铝的质量分数:(a)测定残留固体的质量(b)测定产生H2的体积(c)测定生成的NaAlO2的物质的量;(d)测定反应后溶液中NaOH的浓度。例2由于Fe(OH)2被极易氧化,所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,应用右图电解实验可制得白色的纯净Fe(OH)2沉淀,两极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极材料应为;b电极的电极反应式为。(2)电解液c可以是(填编号)A、纯水B、NaCl溶液C、NaOH溶液D、CuCl2溶液(3)d为苯,其作用为,在加苯之前,对c溶液应作何简单处理:。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是。A、改用稀硫酸作电解液B、适当增大电源的电压C、适当减小两极间的距离D、适当降低电解液的浓度(5)若C中Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,在反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为:。解析:此题考查电解池中电极的名称、电极反应式以及Fe(OH)2易被氧化的化学性质。既有学科内的知识综合,又有学科间的知识点相互渗透答案:(1)a极为Feb极为石墨b极反应式为:2H++2e-==H2↑(2)B、C(3)隔开空气,防止生成的氢氧化亚铁,被氧化生成氢氧化铁,加热c,以除去溶解的O2(4)B、C(5)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色。【随堂演练】1、下列关于原电池的叙述中,正确的是()A.原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极B.形成原电池时,在负极上发生氧化反应C.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动D.电子从负极流向正极2、下列关于原电池的叙述正确的是()A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极...