1、第二单元 化学能与电能的转化 第1课时 原电池的工作原理,专题1 化学反应与能量变化,1以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。 2会判断原电池的正、负极。 3学会原电池电极反应式的书写方法。,1氧化还原反应中，氧化剂得到电子，发生_反应。还原剂失去电子，发生_反应。整个过程中有电子的转移。 2将Zn放入CuSO4溶液中，写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目： _ 。,还原,氧化,一、原电池的概念及构成条件 1概念 将_转化为_的装置。 2构成原电池的条件 (1)两个_不同的电极(材料可以是_或 _)。 (2)电极均插入_中。 (3)构成_。 (4)能自发地发生氧化还原反应。,化学能
2、,电能,活泼性,金属,导电的非金属,电解质溶液,闭合回路,二、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)装置举例,失,得,负,正,氧化,还原,1如图所示的装置中能够组成原电池产生电流的是( )解析：依据构成原电池的四个必要条件分析：A中两电极相同；C中没有构成闭合回路；D中酒精是非电解质。唯有B符合条件。,B,2有关原电池的下列说法中正确的是( ) A在外电路中电子由正极流向负极 B在原电池中，只有金属锌作负极 C原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D原电池工作时，阳离子向负极方向移动 解析：在外电路中，电子从负极流向正极，A错误；在原电池中活泼金属作负极，而不一定是锌；随着反应的进行，阳离子在正极
3、被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。,C,感悟导引 1判断下列说法是否正确： (1)原电池的负极失去电子，发生氧化反应。( ) (2)原电池的负极失去电子，电解质溶液中的阳离子在负极上发生还原反应。( ) (3)原电池工作过程中正极的质量一定会增加。( ),原电池正、负极的判断,原电池有两个电极：一个是正极，一个是负极，判断正极和负极的方法如下： 1由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 2根据电流方向或电子流动方向判断。外电路中，电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。,3根据原电池里电解质溶液
4、中离子的定向移动方向判断。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 4根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。 5依据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或者有气体放出的一极为正极。,(2014金华高二质检)将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线、电流计连接成原电池，此电池工作时，下列叙述中正确的是( ) NaOH(aq),答案 B 误区警示 由活泼性不同的电极材料组成的原电池中，判断电极正负时不能仅考虑活泼性差异，还要考虑电解质溶液等，需综合考虑。,将例1中的NaOH溶液用浓硝酸代替，则外
5、电路中电子由_电极流向_电极，在_电极上有_色气体产生。,Mg,Al,Al,红棕,感悟导引 2判断下列说法是否正确： (1)原电池中活泼金属材料一定作负极。( ) (2)向锌与稀H2SO4的反应体系中滴加少量CuSO4溶液，可加快H2的生成速率。( ) (3)理论上任何一个放热反应均可以设计成一个原电池。( ),原电池原理的应用,1加快氧化还原反应的速率 例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。 2比较金属活动性的强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原
6、理可知，金属活动性ab。,(2)确定电极材料 若发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极；若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料必须比负极材料活泼性差。 本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。 (3)确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可，如本例中可用FeCl3溶液做电解质溶液。 (4)构成闭合回路。 4寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源。 5用于金属的防护。,(1)实验装置如图：,并指出正极为_，电极反应式为_； 负极为_，电极反应式为_。 (2)该反应还可设计成能量转化效率更高的原电池装置，如图所示：,P
7、t(与装置图一致，合理即可),Cu,请回答下列问题： 电极X的材料是_，Y的材料是_，电解质溶液Z是_溶液。 盐桥的作用是_ _。 外电路中的电子是从_电极流向_电极。 思路点拨 分析化合价变化，确定正、负极根据反应原理确定电解质根据原电池原理设计原电池。,Cu,Ag,AgNO3,将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导,Cu,Ag,方法技巧 含盐桥原电池特点及优点判断 (1)特点 两个烧杯中液体靠盐桥连接，且电极材料与相应容器中的电解质溶液的阳离子相同。 (2)盐桥的作用 平衡电荷、构成闭合回路，若撤去盐桥或将盐桥换成导线，则不能构成闭合回路，不能形成原电池。 (3)优点 含盐桥的原
8、电池与不含盐桥的原电池相比,效率高且电流平稳,放电时间长。,D,规律方法 (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发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但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应选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液。例如：在铜锌原电池中，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,选择还原性较强的物质作负极，氧化性较强的物质作正极,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(也可以是还原性较强的物质如H2、CH4等)。,1只有氧化还原反应才有电子的得失，只有自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池。 2无论什么样的电极材料、电解质溶液构成的原电池，电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。 3原电池中两种金属电极的活泼性是相对的，即相对活泼的作负极，但它们的活泼性在不同的电解质溶液中可能会改变,如Mg和Al，在酸性电解质溶液中，Mg作负极，而在NaOH溶液中Al作负极。,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,
