2019高二化学 实验3 原电池的结构和工作原理学案

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1、原电池的结构和工作原理原电池1、掌握原电池的构成条件及工作原理2、掌握双液原电池中的盐桥的作用3、掌握双液原电池的设计及应用原电池是将化学能直接转换为电能的装置，自发的氧化还原反应可设计成原电池Zn+H2SO4=Zn2SO4+H2；Zn+CuSO4=Zn2SO4+Cu烧杯、导线、电流计、U形管、铜片、锌片、碳棒、硫酸铜溶液、KCl饱和溶液单液原电池装置图构成条件工作原理存在问题（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。负极—发生氧化反应，失去电子（Zn－2e−＝Zn2+）；将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率

2、低，而且（1）必须形成闭合回路。电解质溶液；两电极直接或间接接触；两电极插入电解质溶液（3）自发的氧化还原反应正极—发生还原反应，得到电子（2H++2e−＝H2↑）电子沿外电路（导线）定向移动时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。双液原电池实验操作实验现象实验结论按上图所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象?电流计指针不偏转，且铜片和锌片上均无明显现象（即：无电子定向移动）没有闭合回路，无法形成原电池按上图所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，另将一

3、段导线两端分别插入两烧杯中，有什么现象?电流计指针不偏转，且铜片和锌片上均无明显现象（即:无电子定向移动）没有闭合回路，无法形成原电池按上图所示,用一个充满电解质溶液的盐桥，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察有什么现象？电流表指针偏转，锌片溶解，铜片上有红色物质析出，铜片质量增加有电流通过电路，形成了原电池锌片溶解，Zn－2e−＝Zn2+，发生氧化反应，作负极；铜片上有铜生成，溶液中的Cu2+在铜极上得电子Cu2++2e−＝Cu，发生还原反应，作正极。盐桥中的Cl−会移向Z

4、nSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性，氧化还原得以继续进行，从而使原电池不断的产生电流。双液原电池是由两个半电池组成，把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。工作原理：负极—发生氧化反应，失去电子（M-ne−＝Mn+）；正极—发生还原反应，得到电子电子沿外电路（导线）定向移动，盐桥中的Cl−会移向负极，K+移向正极。双液原电池的形成条件1、两个电极（活泼性不同）负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等2、必须形成闭合回路电解质溶液；两电极插入电解质溶液；盐桥3、自发的氧化还

5、原反应原电池正负极判断的方法负极正极构造方面较活泼的金属较不活泼金属或非金属电池反应氧化反应还原反应电子流向电子流出电子流入反应现象不断溶解电极增重或者有气体产生离子移向阴离子移向阳离子移向用铜—锌—稀硫酸溶液的单液原电池做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，这是什么原因造成的呢？该铜锌-硫酸的原电池反应开始后，铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，增加了电池的内阻，电极出现极化现象，这种极化作用会阻碍H+在Cu片上继续得电子，Zn片上的电子也就不能顺畅地输送到Cu片上，使电流不能畅通，有些H+就直接在Zn片上夺取电子生成H2。并

6、且在单液池中Zn和硫酸直接反应放出热量，将化学能部分转化为热能盐桥是什么？盐桥是将热的琼脂溶液（可以是饱和KCl溶液或NH4NO3溶液）倒入U形管中（不能产生缝隙），将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中制得的。能产生稳定、持续电流的原电池应具备什么条件？1．要有导电性不同的两个电极2．两个半反应在不同的区域进行3．用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起1．关于如图装置的叙述，正确的是（）A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．H+在铜片表面被还原后生成H2【答案】D【解析】本题主要考查有关原

7、电池的知识，由所给图示可知Zn为原电池负极，失去电子被氧化；Cu为原电池的正极。电子经导线流向正极(Cu极)，溶液中的H＋在正极得到电子而被还原为H2。电流流向则与电子流向相反。2．有关电化学知识的描述正确的是（）A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池【答案】D【解析】

8、CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgN