《原电池》-导学案

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1、.1/6 第 1 节 原 电 池 1.了解原电池的工作原理,能够写出原电池的电极反应式和总反应的化学方程式。2.通过原电池原理的探究活动,培养推理和分析问题的能力以与应用氧化还原反应原理解决问题的能力。3.通过一些实验和科学探究活动,培养探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。1.原电池的概念 原电池是利用反应原理将能转化为能的装置。2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)装置 电极材料 Zn 电极 Cu 电极 电极名称 得失电子 电子流向 流 流 反应类型 反应 反应 电极反应式 总反应式 3.原电池形成的条件(1)由两种活泼性不同的金属(或由金属和非金属)作电极,一般用还原性较强的

2、金属作,用氧化性较强的物质作。(2)两电极必须浸在中。(3)两电极之间要用导线(或盐桥)相连形成。(4)能自发地发生反应。.2/6 1.怎样判断锌铜原电池的导线中有电子通过?2.原电池装置中的盐桥有什么作用?盐桥中有电子流过吗?3.原电池外电路电子的流动方向和电路阴、阳离子的移动方向是怎样的?4.若将锌铜原电池中的 Cu 电极换成石墨,可以吗?为什么?探究 1:原电池工作原理 某同学利用右图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu 元素的相对原子质量为 64)。按照实验步骤依次回答以下问题:(1)导线中电子流向为(用 a、b 表示)。(2)写出装置中锌电极上的电极反应式:。(3)若装置中铜电极

3、的质量增加0.64 g,则导线中转移的电子数目为。(不许用“NA”表示)(4)盐桥中除添加琼脂外,还要添加 KCl 的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的 K+、Cl-的移动方向的表述正确的是。A.盐桥中的 K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 B.盐桥中的 K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 C.盐桥中的 K+、Cl-都向左侧烧杯移动 D.盐桥中的 K+、Cl-几乎都不移动 1.外电路中电流方向与电子的流动方向有何关系?2.试判断用镁、铝作电极,氢氧化钠溶液作电解质溶液构成原电池时的正、负极与电子得失情况。探究 2:原电池原理的应用.3/6 铁与铁的化合物应用广泛,如 FeCl3可用作

4、催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出 FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:。(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。装置 正极反应式:,负极反应式:。1.本探究题中的正极材料能否用铁块?2.根据反应:HCl+NaOHNaCl+H2O 能设计出原电池吗?3.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 WZ;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。你能判断出四种金属的活动性顺序吗?1.以下反应可用于设计原电池的是

5、()。A.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O B.2FeCl3+Fe3FeCl2 C.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3 D.NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl 2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下表达正确的是()。A.甲装置导线中有电流通过 B.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 C.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 D.两烧杯中溶液的酸性均增大.4/6 3.右图为番茄电池,以下说法中正确的是()。A.一段时间后,锌片质量会变小 B.铜电极附近因铜溶解会出现蓝色 C.电子由铜通过导线流向锌 D.锌电极是该电池的正极 4.在判断原电池的正负极时,

6、不仅要看金属活动性顺序,还要注意此金属在电解质溶液中的活泼性。请回答以下问题:(1)用铁、铜和稀硫酸组成的原电池中,是负极,正极的电极反应式为。(2)用铁、铜和浓硝酸组成的原电池中,是负极。(3)将铝片和镁片用导线相连,一组插入稀硫酸溶液中,一组插入氢氧化钠溶液中,分别形成了原电池,则在这两个原电池中,负极分别是(填字母)。A.铝片、镁片 B.镁片、铝片 C.铝片、铝片 D.镁片、镁片 。.5/6 答案 知识体系梳理 氧化还原 化学 电 负极 正极 失电子 得电子 出 入 氧化 还原 Zn-2e-Zn2+Cu2+2e-Cu Zn+Cu2+Zn2+Cu 负极 正极 电解质溶液 闭合回路 氧化还原

7、 基础学习交流 1.电流表的指针发生了偏转。2.使两烧杯中的溶液连成一个导电的通路;没有,在盐桥中定向移动的是离子而不是电子。3.电子由原电池的负极流出,沿外电路流向原电池的正极;在电路,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。4.可以;因为Cu在该原电池中只起传递电子的作用,其本身并未参与电极反应,所以把Cu电极换成能导电的石墨也可以。重点难点探究 探究 1:互动探究(1)由 a 到 b(或 ab)(2)Zn-2e-Zn2+(3)1.2041022(4)B 解析在该原电池中负极为 Zn,电极反应式为 Zn-2e-Zn2+,正极为铜,电极反应式为 Cu2+2e-Cu,当铜电极增加 0.64 g 时

8、,转移电子数(由 a 到 b)为6.021023 mol-12=1.2041022。盐桥中 K+向正极区(右侧烧杯)移动,Cl-向负极区(左侧烧杯)移动。探究拓展 1.电流方向与电子的流动方向相反。2.镁、铝、氢氧化钠溶液构成的原电池中,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,铝失去电子,应该作负极,H2O 得到电子,镁作正极。探究 2:互动探究(1)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(2);Fe3+e-Fe2+(或 2Fe3+2e-2Fe2+);Cu-2e-Cu2+解析(2)设计成原电池时,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,该电池反应中三价铁离子得电子发生还原反应,

9、所以正极上的电极反应式为 Fe3+e-Fe2+(或 2Fe3+2e-2Fe2+),铜失电子发生氧化反应,所以负极上的电极反应式为 Cu-2e-Cu2+;电池反应中发生氧化反应的金属作负极,所以铜作负极,不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极,可选石墨作正极,发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液。.6/6 探究拓展 1.不能;铁比铜活泼,若用铁、铜作两极,则铁作负极,铜作正极,不符合题目要求。2.不能;因为这个反应不是氧化还原反应,没有电子的转移,不符合原电池的构成条件。3.XZWY。基础智能检测 1.B 2.A 3.A 4.(1)铁;2H+2e-H2(2)铜(3)B 思维导图构建 氧化还原 化学能 电能 氧化还原 活泼性 电解质 闭合 氧化还原