1.2课时1原电池的工作原理课件高二上学期化学选择性必修1

原电池的工作原理第1章化学反应与能量转化1.理解铜锌原电池的构成、工作原理及应用；2.形成原电池认识模型，并能利用模型解释陌生原电池的工作原理。

电池作为一种便携式能量储存器，消耗量与日俱增，其所含有的酸和重金属等物质，如果泄漏到自然界可引起土壤和水源污染。

电池装置到底发生了什么变化，才能将化学能转化为电能的呢？活动·探究活动·探究

盐桥：盐桥中通常装有琼脂凝胶，内含氯化钾或硝酸铵。

盐桥中的离子能够定向移动。通过盐桥可将两个相互隔离的电解质溶液连接起来，传导电流。编号实验现象ab锌片逐渐溶解，溶液颜色变浅，铜片表面有红色固体析出，指针偏转锌片逐渐溶解，铜片表面有红色物质析出，指针偏转时间较长活动·探究活动·探究分析两个原电池各部分的作用，确定其电极反应物、电极材料和离子导体。装置负极材料正极材料电极反应物离子导体ⅠⅡ锌片铜片Zn、Cu2+CuSO4溶液锌片铜片Zn、Cu2+ZnSO4溶液、盐桥、CuSO4溶液活动·探究活动·探究分析两个原电池的工作原理，写出电极反应。锌片：Zn－2e－===Zn2+铜片：Cu2++2e－===Cu总反应：Cu2++Zn===Cu+Zn2+一、原电池的工作原理阴离子移向负极正极e-电解质溶液阳离子移向I1.电子流向：原电池中电子由负极流出，经导线流向正极；两极转移电子数相等。3.离子移动方向：溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。2.电流方向：电流方向与电子流向恰好相反，即由正极经导线流向负极。[思考]盐桥中的离子是怎样运动的？盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使氧化还原反应持续进行。盐桥在原电池装置中的作用是形成闭合回路，平衡电荷，产生稳定电流[思考]对比两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是？原因是？a装置中负极直接与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。一、原电池的工作原理电极本身或者是与电极接触的氧化剂、还原剂外电路只有电子通过内电路只有离子通过自发的氧化还原反应（能对外释放能量）反应电极电极反应物导体导电材料下列装置中，能构成原电池的是________(填序号)，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应。①②⑤①Cu是正极：2H＋＋2e－===H2↑；Fe是负极：Fe－2e－===Fe2＋。②Zn是负极：Zn－2e－===Zn2＋；Fe是正极：Cu2＋＋2e－===Cu。⑤Ag是正极：2Ag＋＋2e－===2Ag；Cu是负极：Cu－2e－===Cu2＋。原电池中正、负极的判断判断依据负极正极电子流动方向电子流出电子流入离子导体中阴、阳离子定向移动的方向阴离子移向的电极阳离子移向的电极电流方向电流流入极电流流出极两极发生的反应失电子，发生氧化反应得电子，发生还原反应电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或能导电的非金属二、原电池工作原理的应用1.加快化学反应速率当试管a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的____，其原因是_________________________________________________________。快CuSO4溶液与锌发生置换反应生成Cu，从而形成微小锌铜原电池，加快产生H2的速率2.比较金属的活动性强弱有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置

部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是___________。d＞a＞b＞c3.设计原电池利用反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，设计一个原电池装置。(1)在下图方框中画出两种原电池装置图，标明电极材料和电解质溶液。

单液原电池装置图

带盐桥的双液原电池装置图

(说明：正极材料除石墨外，还可以用银、金、铂等)(2)写出电极反应式。负极：__________________________________。正极：__________________________________。3.设计原电池利用反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，设计一个原电池装置。Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋设计原电池的一般思路首先将氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应两个半反应。其次确定正、负极选择电极材料，还原剂(一般为比较活泼的金属)为负极，比较不活泼的金属或惰性电极为正极。最后用导线连接两个电极并插入电解质溶液形成闭合回路，如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间应用盐桥连接。1.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(

)A.①②中Mg是负极,③④中Fe是负极B.②中Mg是正极,电极反应为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.③中Fe是负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+D.④中Cu是正极,电极反应为2H++2e-===H2↑B2.判断下列装置的正负极，并写出电极方程式？

负极：

正极：总反应式：Mg-2e－===Mg2+2H++2e－===H2↑2H++Mg===H2↑+Mg2+负极：

正极：总反应式：2Al+2OH－+2H2O===2AlO2+3H2↑－2Al+8OH－-6e－===2AlO2+4H2O－6H2O+6e－===6OH－+3H2↑[注意]原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。3.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是

;电解质溶液Y是

。

(2)银电极为电池的

极,发生的电极反应为

;X电极上发生的电极反应为

。

(3)外电路中的电子是从

极流向

极。

Cu-2e-=Cu2+CuAgNO3溶液正2Ag++2e-=2Ag负(Cu)正(Ag)4.X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。X、Y相连时,X为负极;Z、W相连时,电流方向是W→Z;X、Z相连时,Z极上产生大量气泡;W、Y相连时,W极发生氧化反应。据此判断四种金属的