2025版新教材高中化学第4章化学反应与电能第1节原电池第1课时原电池的工作原理一原电池的工作原理学生用书新人教版选择性必修1

第1课时原电池的工作原理学习目标1．相识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。2．了解原电池的工作原理。核心素养1．以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，培育宏观辨识与微观探析的实力。2．通过对锌铜原电池工作原理的分析，建立对电化学过程的系统分析思路，培育证据推理与模型认知的意识。一、原电池的工作原理1．回顾复习原电池的工作原理及形成条件(1)由下列装置回顾原电池工作原理①电极上锌片失电子，是负极，电极反应式：Zn－2e－=Zn2＋。铜片上Cu2＋得电子，铜片是正极，电极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu。②外电路中：电子由锌片流向铜片。③溶液中：SOeq\o\al(2－,4)移向锌片，Cu2＋移向铜片。总反应方程式：CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu。(2)原电池的构成条件①定义：把化学能转化为电能的装置。②构成条件2．探究含盐桥的锌铜原电池的工作原理(1)盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，形成离子通道，把置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连在一起，构成闭合回路。(2)现象：锌片慢慢溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转。(3)工作原理(以上述原电池为例)电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向电子流出电子流入电极反应式Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu总反应式CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu正|误|判|断(1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极。(×)(2)原电池中负极发生的反应是还原反应。(×)(3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极。(×)(4)在原电池中阴离子移向负极。(√)(5)原电池的正极确定是化学性质不活泼的金属。(×)(6)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动。(×)(7)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。(√)深|度|思|考1.锌铜原电池：盐桥中离子移动方向：Cl－移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是①形成闭合回路；②平衡电荷，使溶液呈电中性；③避开电极与电解质溶液干脆反应，削减电流的衰减，提高原电池的工作效率。2．对比上一页中图1与图2两装置，更有效地将化学能转化为电能的是图2，其缘由是图1装置中负极干脆与CuSO4溶液接触，导致部分化学能转化为热能，产生的电流强度小。3．某原电池总反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含KCl饱和溶液的琼脂吗？提示：不行以。因为AgNO3溶液能和KCl溶液反应生成AgCl沉淀，盐桥中可以是装有含KNO3饱和溶液的琼脂。应|用|体|验1.如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是(C)A．B极为原电池的正极B．A、B、C可能分别为Zn、Cu和稀盐酸C．C中阳离子向A极移动D．A极发生氧化反应解析：原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应，溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D项正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C项错误。2．下列装置中，能构成原电池的是(D)解析：酒精为非电解质，A错误；选项B中未运用盐桥，没有形成闭合回路；C项中两个电极材料相同，不能形成原电池。依据原电池的构成条件可知D正确。3．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是(B)A．均发生了化学能转化为电能的过程B．Zn和Cu既是电极材料又是反应物C．工作过程中，电子均由Zn经导线流向CuD．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高解析：A项，两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化为电能的过程，正确；B项，依据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，铜本身不是反应物，错误；C项，锌作负极，电子从负极经外电路流向正极，正确；D项，图乙装置产生的电流在一段时间内变更不大，但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减，正确。归纳总结：1．原电池的工作原理简图电子移动方向从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液离子移动方向阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，离子