福建省晋江市首峰中学高中化学选修四教学课件：《化学能与电能的转化》第1课时.ppt

第二单元化学能与电能的转化

第1课时原电池的工作原理学.科.网课程标准导航
1.了解原电池的构造特点及工作原理。
2．能正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。想一想
1．构成原电池的化学反应有何特点？
提示：必须是自发的氧化还原反应。原电池是化学能转化为电能的装置，发生的反应必定是放热反应，即反应的焓变小于零。三、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
装置举例学.科.网想一想
2.电极反应与电池反应有何区别与联系？
提示：电极反应是分别在两极上发生的“半反应”(氧化反应或还原反应)，电池反应是两个电极反应加合消去电子后的总反应。可通过电极反应相加求电池反应，也可通过电池反应减一个电极反应求另一个电极反应。自主体验解析：选B。依据构成原电池的四个必要条件分析：A中两电极相同；C中没有构成闭合回
路；D中酒精是非电解质。唯有B符合条件。2.关于如图所示的叙述中，正确的是()
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原解析：选D。A项，铜是正极；B项，原电池正极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，故铜片质量不变；C项，电流由正极(铜片)经导线流向负极(锌片)。故正确答案为D。学.科.网3．有关原电池的下列说法中正确的是()
A．在外电路中电子由正极流向负极
B．在原电池中，只有金属锌作负极
C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动
D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动
解析：选C。在原电池中，电子从负极流向正极，A错误；原电池中是活泼金属作负极，而不一定是
锌，随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。学.科.网要点归纳特别提醒
原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁－铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。1．控制适合的条件，将反应
2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：选D。由反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2可知，反应开始时甲中Fe3＋发生还原反应，乙中I－发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3＋的物质的量与消耗的Fe3＋相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极。探究导引1 在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液为什么能使产生H2的速率加快？
提示：因为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌在稀H2SO4中构成原电池，可以加快反应速率。探究导引2 如何证明镁比铝的金属性活泼？
提示：将镁条与铝条用一根导线相连，插入到稀H2SO4中，观察到镁条溶解，铝条上有气泡产生，由此证明镁比铝易失电子，金属性活泼。要点归纳设计思路即时应用解析：首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu－2e－===Cu2＋，2Ag＋＋2e－===2Ag，然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极应该用Cu作材料，正极材料为Ag。原电池由两个半电池组成，铜与铜盐溶液组成铜半
电池，银和银盐溶液组成银半电池，中间通过盐桥连接起来。答案：(1)(2)(3)如下图所示：

(4)负极：Cu－2e－===Cu2＋
正极：2Ag＋＋2e－===2Ag【思路点拨】负极失电子，正极得电子；盐桥中的K＋移向正极。【解析】Zn是原电池的负极，故A错；原电池总反应与没有形成原电池时的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电流由正极流向负极，因电子流向与电流的方向相反，即电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子向正极移动，故D错。【答案】BC
【名师点睛】考查对原电池工作原理的分析能力。(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：
负极__________________________________，
正极__________________________________。
(2)乙池中负极为__________，正极发生________反应，总反应离子方程式为________________________________________________________________________。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属