【优化课堂】2015-2016学年高二化学人教版选修四学案：4.1 原电池

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1、第一节原电池[学习目标]　1.了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。(重点)　2.能正确书写电极反应式和电池反应方程式。(重难点)　3.能设计简单的原电池。一、原电池原理1．原电池概念：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。2．构成条件3．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)16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＋＋Cu1．原电池的两个电极

2、必须都是金属吗？原电池中盐桥的作用是什么？【提示】　原电池中的电极不一定是金属材料，可用石墨等导电非金属作电极。盐桥的作用是利用盐桥中离子的移动，使两个半电池中的溶液形成闭合回路。2．Cu、Ag与稀硫酸能否设计成原电池？【提示】　不能。Cu、Ag与稀硫酸不能自发地发生氧化还原反应。二、原电池的设计理论上，能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池。实际设计时应注意以下几方面。(1)外电路负极(还原性较强的物质)正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。(2)内电路将两极浸入电解质溶液中，使正、负离子作定向移动。(3)闭合电路163．根据原电池原理怎样比较Fe、Cu两种金

3、属的活动性强弱？【提示】　将铁片和铜片用导线连接浸入稀硫酸中，铁片溶解，铜片表面有气泡产生，说明铁比铜活泼。4．中和反应能够放出大量的热，有人设想将其设计成原电池，你认为他能成功吗？【提示】　不能成功。中和反应不是氧化还原反应，没有电子转移。1．易误诊断(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。(　　)(4)碳是非金属，故碳棒不能用来作原电池的电极。(　　)【答案】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×2．下图中能组成原电池产生电流的

4、是(　　)16【解析】　A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池。B项符合原电池的三个构成条件，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项中酒精不是电解质，故不是原电池。【答案】　B3．(双选)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是(　　)A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液【解析】　原电池的正极得电子，A选项错误；结合该电池的装置图可知，该过程中的氧化还

5、原反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B选项正确；在外电路中，电子从负极流向正极，C选项正确；左烧杯中由于Zn失去电子形成Zn2＋，使得该烧杯中正电荷的离子增加16，为维持电中性，K＋应该通过盐桥流向CuSO4所在的右烧杯，D选项错误。【答案】　BC4．下列反应不可用于设计成原电池的是(　　)A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OB．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2OC．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3【解析】　A项不是氧化还原反应，不能设计成原电池。【答案】　A学生分组探

6、究一　原电池正、负极的判断方法第1步探究——问题引入，自主探究1．原电池中，电子流出的一极是正极还是负极？【提示】　负极。2．若某电极在反应过程中增重，则该电极是原电池的正极还是负极？【提示】　正极。第2步阐述——要点归纳，深化知识16根据电极材料的活泼性来判断正负极，要注意电解质溶液对原电池正负极的影响。例如，①Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池，Al为负极；②Fe(或Al)、Cu、浓HNO3构成的原电池，Cu为负极。第3步例证——典例印证，思维深化　某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下。试根据下表中的实验

7、现象回答下列问题：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al16(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同？(2)写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。(3)实验4中Al作正极还是作负极？为什么？写出Al电极的电极反应式。(4)解释实验5中电流计指针偏向Al的原因。(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响？【解析】　一般情况下，较活泼的金属作原电池的负极，根据实验1、2的结果，自然得出实验1中Al作

8、正极，实验