湖南省永州市新田县第一中学高中化学 4.1原电池（2）学案（无答案）新人教版选修4

第四章 电化学基础（学案）第一节 原电池（2）【自主学习】1、原电池是_的装置。原电池反应的本质是_反应。2、如下图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀H2SO4时： Zn电极是_ _极，该反应是_反应，其电极反应为_ _ _，Cu电极是_极，该反应是_反应，其电极反应为_ _,（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是_极，该反应是_反应；其电极反应为_ _，Cu电极是_极，该反应是_反应. 其电极反应为_ _,3、原电池原理 ：在图中表示ZnCu【合作探究】学生活动一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究【思考与交流】上图是我们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，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，（选修4 P71）说出实验现象。 思考：1.盐桥的作用 2.上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？（总反应） 3.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负极（ 片）： 正极（ 片）： 【知识应用】4、原电池的设计由两个半电池组成原电池的设计特点（1）、把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以 连接，可以获得电流。（2）、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。例1：将铝与盐酸反应的化学能转化为电能，请设计方案画出装置图5、电极反应，总反应的书写例2：写出上面设计的原电池的电极反应和总反应。二、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.进行金属活动性强弱比较； (1)比较金属活动性强弱。例如：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H2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)比较反应快慢例如：下列制氢气的反应最快的是A纯铝和1mol/L 硫酸； B纯铝和18 mol/L 硫酸；C纯铝和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。(3)比较金属腐蚀的快慢例如：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 【阅读材料】盐桥：通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。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？有盐桥存在时，盐桥中的Cl- 会移向ZnSO4溶液，K+ 移向CuSO4溶液，使 ZnSO4溶液和CuSO4溶液继续保持电中性。于是，锌和CuSO4的氧化还原反应继续进行，从而不断产生电流。同时能使两个烧杯中的溶液形成一个通路。 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维模式，使氧化剂和还原剂在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移，为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础 。 盐桥制法：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【过关练习】1.下列哪几个装置能形成原电池？2.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.Cu3.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4.一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（ ）ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl5.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 ( )Aa b c d Ba c d b Cc a b d Db d c a 【我敢挑战】6、请根据氧化还原反应 :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原电池。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？试在右边画出原电池的装置简图。7有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 molL1的NaOH溶液中，如下图所示。(1)写出甲池中正极的电极反应式：正极：_。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极：