完整版步步高学案导学设计2014 2015高中化学人教版

电化学基础第四章原电池第一节了解2.1.理解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。][目标要求

会判断原电池的正、负极，能够利用氧化还原反半反应、盐桥、内电路、外电路等概念。3. 应设计简单的原电池。

一、原电池将化学能转变为电能的装置。．1原电池定义：．将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能。2实质：3简单原电池的构成条件：．①活泼性不同的两个电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，④能自发进行的氧化还原反应。二、原电池的工作原理工作原理：利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。以铜锌原电池为例：＋2进入溶液，Zn形成即Zn被氧化，锌原子失电子，1．在ZnSO溶液中，锌片逐渐溶解，4从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片；＋2从铜片上得电子，还原成为金属铜并沉积在铜片上。CuSO溶液中，Cu4＋－2；－2e===Zn锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－＋2 ===Cu。＋2e铜为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu＋＋22，反应是自发进行的。＋总反应式为Zn＋CuCu===Zn 闭合回路的构成：2．外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极，溶液。溶液，阳离子移向CuSO内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO44盐桥

3．

盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn＋＋＋222获得电子ZnCu过多，带正电荷。原子失去电子成为ZnZnSO进入溶液中，使溶液中4＋－22过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时，将阻过少，SO沉积为Cu，溶液中Cu4－止放电作用的继续进行。盐桥的存在就避免了这种情况的发生，其中Cl向ZnSO溶液迁移，4＋K向CuSO溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。4

知识点一原电池

)

(．下列装置中能构成原电池产生电流的是

1．

B

答案

解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池；B项符合原电2，2H＋

2e===H↑；池的构成条件，两电极发生的反应分别是Zn－2e===ZnC项中酒－＋－＋2精不是电解质，故不能构成原电池。

2．下列各装置能形成原电池的是()

D

答案

解析判断一个装置能否构成原电池，要看是否符合原电池的构成条件：①电极材料(活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物)；②电解质溶液；③构成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。A装置：由于两个电极是同种金属，不能形成原电池；B装置：酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；C装置：没有形成闭合回路，不能形成原电池；D装置：符合原电池构成的条件，能形成原电池。

知识点二原电池的原理

3．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，以下叙述正确的是()

．两烧杯中铜片表面均无气泡产生A ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极B 均增大C．两烧杯中溶液的pH ．产生气泡的速率甲比乙慢DC

答案解析因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，故D错；又因两杯中的Zn都能与稀HSO42

反应产生H而消耗H，故C正确。＋24．把A、B、C、D四块金属泡在稀HSO中，用导线两两相连可以组成各种原电池。42A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连时，B为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为() A．A>B>C>D B．A>C>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A

答案 C

解析金属组成原电池，相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极。负极被氧化，质量减轻，正极发生还原反应，有物质析出，由题意得活动性A>B、A>C、C>D、。C，故正确答案为D>B．

知识点三原电池的应用

5．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，则有关此电池推断正确的是()

A．通入乙烷的电极为正极

B．参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比为7∶2

C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减少

＋18H===2CO ＋6HO－14eD．负极反应式为CH3262答案 C

－－＋2

解析乙烷燃烧的化学方程式为2CH＋7O―→4CO＋6HO，在该反应中氧气得电子，22226乙烷失电子，因此通入氧气的电极为正极，而通入乙烷的电极为负极，故A答案错误；反应中参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比应为2∶7，故B答案错误；考虑到该电池是以KOH为电解质溶液的，生成的CO会和KOH反应转化成KCO，反应中消耗KOH，KOH的物322质的量浓度

减少，故C答案正确；由于该电池是以KOH溶液为电解液的，D答案中负极生成的H显然在溶液中是不能存在的，故D答案错误。考虑到电解质溶液的影响，此时该电＋池的总反应式应为

2CH＋8KOH＋7O―→4KCO＋10HO，正极反应式为14HO＋7O＋223262222，但该粒子在水中不稳定，必须以OH(正极氧气得电子，理论上形成O28e===28OH－－－－2===4CO28e＋36OH－形式存在)，负极反应式可用总反应式减去正极反应式得到：2CH－－－326＋24HO。26．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl溶液、Fe(SO)溶3224液、硫酸。按要求回答下列问题：

(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因

________________________________________________________________________。

(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极：____________________，正极：

________________________。(若不能，后两空不填)

(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。

答案(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀

===2Fe＋2eCu－2e===Cu2Fe(2)能

－＋＋－＋232

(3)

解析(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。

(2)因为FeCl能与Cu发生反应：2FeCl＋Cu===2FeCl＋CuCl，因此根据给出的条件可2233232Fe，正极为石墨，电极反应式为－2e===CuCu以设计成原电池，其负极为Cu，反应为＋－2。＋2e===2Fe ＋＋－(3)因为总反应式为Fe＋HSO===FeSO＋H↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石2424墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。

练基础落实

)

(．下列关于实验现象的描述不正确的是1．

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡CuSO溶液中，铜片质量增加B．用锌片作负极，铜片作正极，在4 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快C

答案

获得由铁片传递过来的电子：H铜片和铁片紧靠并浸入稀HSO中，铜片上的解析＋42，所以可观察到铜片表面出现气泡；锌片作负极，铜片作正极，发生反应↑2H＋2e===H－＋222发溶液中，