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第一节原电池第1课时原电池的工作原理学业要求核心素养建构1.认识化学能转化电能的实际意义及其重要应用。
2.能分析、解释原电池的工作原理。
3.能设计简单的原电池。
『知识梳理』一、原电池1.概念：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2.构成条件：(1)具有两个活泼性不同的电极。
(2)合适的离子导体(如电解质溶液)。
(3)形成闭合回路。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
3.工作原理(以铜锌原电池为例)：(1)实验现象。
①电流表指针发生偏转。
②锌片逐渐溶解。
③铜片上有红色物质沉积。
④将盐桥取出，电流表指针回到零点。
(2)工作原理。
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流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu4.盐桥：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，离子在其中自由移动。
[微自测]1.为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________，电池总反应式为________________。
(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成________，中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO2－4向________移动，硫酸铜溶液中SO2－4向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。
在工作时，K ＋移向________。
解析该装置为锌铜原电池，总反应式为Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。
电池工作时，ZnSO4溶液中SO2－4向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO2－4向盐桥移动，而盐桥中的K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路。
第一节 原电池装置特点：化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极；形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触）电负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。
池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。
原 电极反应方程式：电极反应、总反应。
理氧化反应 铜锌原电池 还原反应反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑①、普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌——锰干电池 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。
总反应：Zn+2H 2O+2MnO 2=2MnO(OH)+Zn(OH)2正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e -=PbSO 4铅蓄电池：总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液蓄电池 特点：电压稳定。
Ⅰ、镍——镉（Ni ——Cd ）可充电电池； Cd+2NiO(OH)+2H 2 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 其它蓄电池失e -,沿导线传递，有电流产生溶解不断移向阳离子化学电源简介放电放电Ⅱ、银锌蓄电池 负极：Zn ＋2OH -－2e -＝Zn (OH )2 正极：Ag 2O ＋H 2O ＋2e - ＝2Ag ＋2OH -总反应式：Zn ＋Ag 2O ＋H 2 Zn (OH )2＋2Ag锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时电极反应产物不断排出电池。
第四章电化学基础 第一节 原电池一、 学习目标体验化学能与电能相互转化的过程 二、 学习重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、 学习难点通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质， 以及 这种转化的综合利用价值。
四、 学习过程 【温习旧知】 1、 原电池是 _________________________ __ 勺装置。
原电池反应 的本质是 _________________ 应。
2、 如右图所示，组成的原电池： （1） ________________________________________ 当电解质溶液为稀HSQ 时：Zn 电极是 （填“正”或“负”）极，其电极反应为 __________________ ,该反应是（填“氧化”或“还原”，下同）反应； Cu 电极是 极，其电极反应为 ,该反应是反应。
（2） 当电解质溶液 为CuSQ 溶液时：Zn 电极是 ____________ 极，其电极反应为，该反应是 ________ 反应；Cu 电极是 ________ 极，其电极反应为_________________ ，该反应 ________ 应. 3、 原电池原理： 负极： _________ （—反应） 正极:__________ （—反应） 总反应： __________________ （离子方程式）______________________ （化学方程式）【学习新知】」、对锌铜原电池工作原理的进一步探究Zn Cu 电极反应填写页表中的空白内电路外电路改进措施：—【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。
【思考与交流】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？［附：盐桥制法：1）将热的琼胶溶液倒入U形管中（注意不要产生裂隙），将冷却后的U形管浸泡在KCI或N*N（3的饱和溶液中即可。
2）将KCI或Nh4N（3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可］产生持续、稳定的电流的原因________________________________________________ 盐桥的作用______________________________________________________________ 请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？_________________ 指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。
负极（—片）：_____________________________ 正极（—片）：___________________ 电池反应（总化学方程式）：___________________________________________________ 电池符号：_________________________________________________（负极）（盐桥）（正极）二、由两个半电池组成原电池的工作原理（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。
①在这类电池中，用_______ 较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用_______ 较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。
练习:锌铜原电池产生电流时，阳离子（）A 移向Zn极，阴离子移向Cu极B 移向Cu极，阴离子移向Zn极C 和阴离子都移向Zn极D 和阴离子都移向Cu极（2）探究组成原电池的条件稀硫酸U；匚<z>n c稀硫酸稀硫酸5S仇榕液酒精(2) 组成原电池的条件(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 内部条件：。
稀毓酸练习1.下列哪几个装置能形成原电池?稀硫酸①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应③根据电极增重还是减重H2SO4N趨U溶液酒精"H2SO4NHI溶液Zn 1 CuH2SO4 H2SO4A B C D正极Zn Cu Cu Fe负极Cu Zn Zn Zn电解质溶液CuCI? H2SO4 CuSQ HCI练习2. 一个电池反应的离子方程式是确组合是（）（3）原电池的正负极的判断方法微观判断（根据电子流动方向）宏观判断：Zn+Cu2+=Z n2++Cu, 该反应的的原电池正④根据电极有气泡冒出：练习3:某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极, 此金属是（）A.MgB.FeC.AID.Cu练习4:由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH（）A.不变 B 先变大后变小C逐渐变大 D. 逐渐变小练习5:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。
若a、b 相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c ；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（）A. a > b > c > d B . a > c > d > bC. c > a > b .> d D . b > d > c > a练习6:如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO溶液，片刻后可观察到的现象是（）A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜（4）电解质溶液和电极材料的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应。
但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。
①活泼性不同的两种金属。
如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极②金属和非金属。
如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极③金属和化合物。
如铅蓄电池，铅版作负极，Pb（2作正极④惰性电极。
如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt3+ 2+ 2+练习7:请根据氧化还原反应:Cu +2 Fe = Cu 2 + 2Fe设计成原电池。
你有哪些可行方案？负极：正极：电解质溶液：若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。
三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。
如在铁器表面镀锌5.解释某些化学现象原电池原理应用：(1)比较金属活动性强弱。
练习&下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有F2气放出;B.在氧化-还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；(2)比较反应速率练习9 :下列制氢气的反应速率最快的是A纯锌和1mol/L硫酸；B纯锌和18 mol/L 硫酸；C粗锌和1mol/L盐酸；D粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO溶液(3)比较金属腐蚀的快慢练习10:下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 ___________________ 练习11:下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)判断溶液pH值变化雋水海水(1) (2)海水⑷海水⑸Zn n0.lnul/1NdCl NaCl⑵0. lmol/1NaCl擴8NaCl⑷练习12:在Cu-Zn原电池中，200mLHSq 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，则流过导线的电子为------------- mol,溶液的pH值变___________ ?（溶液体积变化忽略不计）（5）原电池原理的综合应用练习13：市场上出售的热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。
热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。
使用完后，会发现有大量铁锈存在。
1）_______________________________________ 热敷袋”是利用放出热量。
2）____________________________________________________________ 炭粉的主要作用是___________________________________________________________ 。
3）_______________________________________________________ 加入氯化钠的主要作用是_____________________________________________________ 。
4）_____________________________________________________________ 木屑的作用是_________________________________________________________________拓展练习（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。
两极反应式为：正极：负极__________________________________ 。
该装置将________________ 能转化为__________________ 能（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为____________________________________________ ，总反应方程为________________________________________________［小结】原电池1定义：2、原电池的工作原理较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）。
负极正极（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理（2）形成原电池的条件（3）原电池的正负极的判断方法（4）电极材料的选择（电池的电极必须导电）。
