【高中化学】第四章第一节 原电池 学案

1 第四章 电化学基础

第一节 原电池

课前预习学案

一、预习目标

预习预习醛的结构以及物理和化学性质初步学会书写相关反应方程式。

二、预习内容

温故而知新1：如右图回答问题：

1、定义：把 转换为 的装置。

2、写出Zn片和Cu片上发生的电极反应和电池总反应

负极：

正极：

总反应：

3、图上注明外电路中的电子流向。

内电路：阳离子向_______极移动,阴离子向_______极移动。

4、原电池反应本质： 反应。

温故而知新2：判断下列装置能否形成原电池

形成原电池的条件：

1、___________________________________________

2、___________________________________________

3、___________________________________________

课内探究学案 H2SO4 Cu Zn

Zn CCuSO4 ZnSO4 CuSO4 Zn CZn C

酒精 Zn

CuSO4 Zn 2 一、学习目标

1. 掌握构成原电池的条件

2. 理解原电池的原理

3. 学会原电池的正负极及电极反应式的书写方法

学习重难点：原电池的原理

二、学习过程

一、原电池

1、原电池的构成条件

实验探究：Zn与Cu插入稀硫酸的现象与解释（表1）

实验顺序 金属 实验现象 解释 能量的转化关系

①Zn、Cu单独插入稀H2SO4溶液

Zn片

Cu片

②Zn、Cu导线连接并连接灵敏电流表后插入稀H2SO4 Zn片

Cu片

电流表

（1）原电池的概念：将 能转化为 能的装置。

（2）写出上面原电池负极和正极的电极反应式和原电池总反应。

负极（Zn）：

正极(Cu):

总反应（离子方程式）

探究：以下装置哪些能构成原电池，哪些不能构成原电池，并说明理由。

（3）构成原电池的条件

① 。

电极名称： 极电子流向 ，发生反应 ，材料活泼性

极电子流向 ，发生反应 ，材料活泼性

② 。

外电路：电子从 极流向 极，电流从 极流向 极。

内电路：阴离子移向 极，阳离子移向 极，电流从 极流向 极。

③ 。

电解质溶液作用： 。

④ 。

2、原电池的工作原理

反应过程中， 极失电子，发生 反应，电子经导线流向 极，电解质溶液电离出的 离子在该极得电子，发生 反应。

科学探究1：

实验设计 实验步骤 实验现象 3

观察电流表指针有无偏转，锌片和铜片上有什么变化

观察电流表指针有无偏转，锌片和铜片上有什么变化

科学探究2 ：

实验设计 实验步骤 实验现象

将锌片放入ZnSO4溶液，铜片放入CuSO4溶液，然后将锌片和铜片用导线连接起来，中间串一个电流表。

用一个充有电解质溶液的盐桥，将ZnSO4溶液和CuSO4溶液连接起来

新知识梳理：

分析：（1）比较这两个装置哪个能够持久、高效的放电？

（2）装置②中的实验现象：

a、有盐桥时电流计指针

b、锌片逐渐

c、铜片

d、取出盐桥后，电流计指针

（3）写出装置②中电极反应式和原电池的总反应。

ZnSO4 CuSO4

Zn Cu

ZnSO4 CuSO4

Zn Cu Cu Zn

CuSO4

Cu Zn

CuSO4 4

（4）分析盐桥的作用：① 。

② 。

当堂检测：

1、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为

A．A＞b＞c＞d B．A＞c＞d＞b

C．C＞a＞b＞d D．B＞d＞c＞a

2、如图4—14所示的装置能够组成原电池且产生电流的是

3、用Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 +2 Ag设计原电池，画出装置图，并写出电极反应式。

课后练习与提高

一、选择题

1．下列各组成金属和溶液，能组成原电池的是  

A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸

C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液

2．有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线联接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、b分别投入等浓度盐酸中，d比a反应剧烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是

( )

A dcab B. dabc C. dbac D. badc

3．在稀硫酸中放入一块镀层严重损坏的白铁片，放出气体的速率是  

A 时快时慢 B 先慢后快 C 先快后慢 D 保持不变

4．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是 ( )

A. 负极有Cl逸出，正极有H+逸出 B. 负极附近Cl的浓度减小

C. 正极附近Cl的浓度逐渐增大 D. 溶液中Cl的浓度基本不变

5．把铁钉和碳棒用铜线联接后，浸入0.01 mol / L的食盐溶液中，可能发生的现象是

( )

A 碳棒上放出氯气 B. 碳棒近旁产生OH－ C. 碳棒上放出氧气

D. 铁钉上放出氢气 E. 铁钉被氧化

6．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是 ( )

A 2H+＋2e－＝H2 B. Fe2+＋2e－＝Fe C. 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ D. Fe3+＋e－＝Fe2+

7．某原电池的总反应是Zn ＋Cu2+ ＝Zn2+ ＋ Cu，该原电池的正确组成是 ( )

A. B. C. D. 5 正 极 Zn Cu Zn Cu

负 极 Cu Zn Cu Zn

电解质溶液 CuCl2 CuCl2 ZnCl2 ZnCl2

8．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是  

A 2H+＋2e  H2 B 2H2O＋O2＋4e  4OH

C Fe―2e  Fe2+ D 4OH―4e  2H2O＋O2

9．等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系正确的是

( )

10．氢氧燃料电池是一种污染小，效率高的新型化学电源，可应用于航天器上。其总反应的化学方程式为： 2H2 ＋O2 ＝ 2H2O 该电池的负极反应式为可表示为

( )

A. 2H+－4e－ ＝ 4H+ B. 4H+＋4e－ ＝ 2H2

C. 2H2O＋O2＋4e－ ＝ 4OH－ D. 4OH－－4e－ ＝ 2H2O＋O2

二、填空题

1．有人将铂丝插入氢氧化钾溶液中作电极，又在两个极片上分别通入甲烷和氧气则形成电池，从而设计出一种燃料电池。该电池中通甲烷的铂丝为______极，发生的电极反应为____________________________________________；该电池工作时（放电）的总化学方程式为__________________________________________；电池工作时溶液的pH值将（填“不变”、“变大”、“变小”）_____________。

2．有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起博器的能源。它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。请写出两极反应的方程式。