1、选修4第四章 第一节原电池(第1课时)编号23【学习目标】体验化学能与电能相互转化的探究过程,进一步了解原电池的工作原理。【学习重点】初步认识原电池概念、原理、组成及应用,探究组成原电池的条件。【学习难点】原电池的工作原理,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。【第一部分:课前延伸案】 再现历史:1799年意大利物理学家伏打CuZn 如右图所示,组成的原电池:实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片连接在一起插入稀硫酸问题:. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?. 锌片和铜片连接在一起插入稀硫酸,现象又怎样?
2、. 锌片的质量有无变化?溶液中C(H+)如何变化?. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?. 电子流向如何?思考与交流 当电解质溶液为CuSO4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_ _,该反应是_反应。1、定义:原电池是将 转变为 的装置。2、本质:原电池反应的本质是_反应。3、原电池工作原理 : 填写页表中的空白正极反应: 电子 ( 反应)负极反应: 电子 ( 反应)总反应: 正极反应 + 负极反应【第二部分:课内探究案】探究点一 锌铜原电池工作原理【思考与交流】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池,如果用它做电源,
3、不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?原因: 改进措施: 【自学指导】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KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3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 思考与交流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及该
4、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)注意:电极反应式要注明正负极和电极材料;满足所有守恒。【归纳总结】1、对比两种电池有何不同?导线和盐桥的作用:原电池中的几个判断:2、电流方向与电子流向的判断:3、电解质溶液中离子运动方向的判断:原电池原理:填写页表中的空白【巩固训练】1. 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. 下列关于原电池的叙述正确的是 ( )A 构成原电池的正极和负极必须是两
5、种不同的金属 B 原电池是将化学能转变为电能的装置C 原电池中电子流出的一极是负极,该极被还原 D 原电池放电时,电流的方向是从负极到正极探究点二 组成原电池的条件 【归纳总结】组成原电池的条件(四要素) 。 。 。本质条件: 。思考与交流原电池的正负极的判断方法 微观判断:根据电子流动方向或电流的方向电流由极流向极,电子由极流向极宏观判断:根据电极材料:一般活泼的金属为极,活泼性弱的金属或能导电的非金属为极根据原电池电极发生的反应:原电池的负极上发生反应,正极上发生反应。根据某些现象:电极溶解的一极为极,电极增重或产生气体的一极为 极。根据原电池的电解质溶液内离子移动的方向来判断。在原电池的
6、电解质溶液内,阳离子移向极,阴离子移向极【巩固训练】3、一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是( )(以下电解质溶液浓度相同)ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl4、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.Mg B.Fe C.Al D.Cu5、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6、下列哪几个装置能形成原电池?【第三部分:课后提升案】1、如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用
7、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CuSO4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2、关于原电池的叙述中正确的是()A构成原电池的两极必须是两种不同金属B原电池是将化学能转化为电能的装置C原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质析出D原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原3、右图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片上记录如下:卡片:NO.28时间:2012.03.20实验后的记录:Zn为正极,Cu为负极H向负极移动电子流动方向
8、为ZnCuCu极有H2产生若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol正极反应式:Zn2e=Zn2卡片上的描述合理的是()A B C D4、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。据此判断四种金属的活动性顺序是()AXZWY BZXYWCXYZW D YWZX5、(1)将Al片和Cu片用导线相连,插入稀H2SO4中组成原电池,写出电极名称及电极反应式:Al片()_,Cu片()_。(2)若将Al片和Cu片用导线相连,插入浓HNO3中能否组成原电池?_(填“能”或“不能”),若能组成原电池,写出电极名称及电极反应式:Al片()_,Cu片()_ _。