文档介绍:第二单元化学能与电能的转化
原电池的工作原理
【学习目标】(1)了解原电池的构造,理解原电池工作原理,
如:能准确判断原电池的电极名称、电子流向、电流方向等;
(2)初步掌握简单原电池电极反应式和总反应式的书写方法。
【学习重点】原电池的构成条件原电池的工作原理
【学习难点】依据原理进行原电池设计分析
【学习过程】
活动一基础回顾
1、原电池的定义: 。
2、原电池构成条件:
[自测1]下列装置能构成原电池的是( )
[小结]原电池构成条件: ; ;
; 。
3、原电池工作原理
以Zn︱稀H2SO4︱Cu原电池为例图示分析如下
(1)回路的形成:一般,较活泼的金属材料作为极, 电子,经外电路流向较不活泼金属即极,此为外电路;内电路中,电解质溶液中向极移动,
向极移动形成内电路电流。电流流向与电子方向相。
(2)两极的变化:Zn: 极电子,发生反应,电极反应为
Cu: 极电子,发生反应,电极反应为
(3)正、负极判断:
从两极电极材料分析: 是负极; 是正极;
从外电路电子流向判断: 是负极; 是正极;
从电极反应的类型分析: 是负极; 是正极;
根据溶液中离子的流向: 是负极; 是正极;
另外,一些反应现象也能用于判断正负极如:往往负极有消耗,正极有析出。
[自测2]某原电池结构如图所示,下列有关该原电池的说法正确的是( )
+H2SO4=FeSO4+H2↑
活动二探究讨论
1. 动手实验课本P13的《活动与探究》回答下列问题:
⑴指出实验1和实验2中能量变化的主要形式?指出发生反应属于何种类型?
⑵指出导线中电子流向和溶液中离子迁移方向?盐桥中有哪些物质?盐桥在原电池中起什么作用?
⑶写出实验2中电极反应式?化学方程式和离子方程式?在离子方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目?
2. 依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
⑴电极X的材料是;
电解质溶液Y是;
⑵银电极为电池的极,发生的电极反应为;X电极上发生的电极反应为;
⑶外电路中的电子是从电极流向电极。
3. 现有铁棒、铜棒、碳棒、银棒、CuSO4溶液、AgNO3溶液、H2SO4溶液。请从中选择合适的电极材料以及电解质溶液,按照下列要求:①负极不断溶解;②正极质量增加;③
放电一段时间后电解质溶液最终由无色变为浅绿色,正极材料仍是纯物质,构造原电池,画出简易装置图;并写出电极反应式及电池总反应式。
活动三应用拓展
原电池原理的应用
(1)判断金属的活泼性
例1.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④
(2)加快氧化还原反应速率(金属的腐蚀与防护)
、b,分别加入过量的稀H2SO4 ,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下列图表示产生H2的体积(V)与时