高中化学 第一章 第3节 第1课时 原电池的工作原理 化学电源导学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP免费

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化学电源★【课前学案导学】■精准定位—教学目标展示（教案）—学习目标导航（学案）1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.掌握构成原电池的条件。3.了解常见化学电源的种类、工作原理和用途。。■自主梳理—基础知识导航（教案、学案共有）一、原电池1.原电池是_________________________________的装置。2.原电池的构成条件：（1）两个活泼性不同的电极;（2）___________________；（3）___________________;(4)_____________________。3.电极负极：电子_______的一极，发生____反应的一极，电流_______的一极；正极：电子_______的一极，发生______反应的一极，电流_______的一极4.原电池的工作原理（以铜锌原电池为例，电解质是稀硫酸）负极：材料Zn，发生氧化反应，电极反应为：______正极：材料Cu，发生还原反应，电极反应为：_________电池的总反应为：_________二、化学电源1．作为化学电源的电池有______电池、_____________电池、_______电池。其中可能造成环境污染的是______电池；可反复充放电的是________电池。2．氢氧燃料电池(1)电解质是H2SO4溶液负极：____________________正极：____________________(2)电解质是KOH溶液负极：__________________；正极：_____________________(3)电池的总反应：___________________★【课堂探究导学】■合作探究-名师保驾护航探究一：原电池正负极的判断①根据构成原电池的电池材料判断：活泼金属做负极；②根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极③根据氧化还原反应确立：发生氧化反应（还原剂）的一般为负极。『特别提醒』原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极；而镁—铝电极在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝为负极，镁为正极。探究二：原电池的设计从理论上讲，任何一个自发进行的氧化还原反应，都可以设计成原电池。基本依据：构成原电池的基本条件，也是进行原电池设计的基本依据：（1）活泼程度不同的电极；（2）电解质溶液；（3）闭合回路。探究三：电解质溶液及电极材料的选择（1）电解质溶液的选择电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极腐蚀反应，或者电解自主梳理参考答案一、1、化学能电能2、（2）两电极必须浸在电解质溶液中；（3）形成闭合回路；（4）能自发地进行氧化还原反应。3、流出氧化流入流入还原流出4、Zn—2e—Zn2H++2e—H2Zn+2H+=Zn2++H2二、1、一次、二次、燃料一次二次2、(1)负极：2H2—4e-+4OH-===4H2O正极：O2+4H++4e-===2H2O(2)负极：2H2–4e-+4OH-===4H2O；正极：O2+2H2O+4e-===4OH-(3)2H2+O2===2H2O一次电池；可反复充放电的是二次电池。质溶液中溶解的其他物质与负极腐蚀反应。但是如果两个半反应分别在两个容器中进行，（中间连接盐桥），则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液。如在铜—锌—硫酸盐构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有Cu2+的电解质溶液中。（2）电极材料的选择在原电池中，选择还原性强的金属做负极，易导电且比负极活动性弱的物质作正极，并且原电池的电极必须能导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子因此负极一般是活泼的金属材料。正极和负极之间产生的电势差是电子（阴、阳离子）移动的动力。『特别提醒』设计燃料电池，其电极和电解质溶液的选择和一般电池不同：（1）燃料电池的电极反应物为外界不断通入的燃料和氧化剂，电极本身不参与反应，故其电极可使用相同的惰性电极；（2）燃料电池的电解液未必能与电极反应物直接反应，但一般为酸或碱，如氢氧燃料电池。■典例剖析-名师释疑助航【例1】由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小『答案』D『解析』根据原电池工作的总反应：Zn+2H+==Zn2++H2↑,只要原电池不断工作，该反应就不断发生，溶液中的C(H+)逐渐减小，溶液中的pH将不断增大。因...