化学：1.3.1《原电池的工作原理》学案(鲁科版选修3)

1、第三节化学能转化为电能第一课时原电池的工作原理主讲人：马现伟【高考复习三维目标】1.知识与技能理解原电池的原理及其构成条件，了解常见的化学电源及其工作原理。能根据电极反应、电流的方向等原电池的原理判断电源的正极和负极。掌握电极反应和电池反应方程式的书写。依据原电池的原理判断金属的活泼性强弱及设计原电池。2.过程与方法通过探索原电池的形成及原理， 培养实验技能以及分析思维能力， 从而依据反应方程式能设计原电池。通过不断总结、发现、归纳知识的要点，培养创新思维能力。3.情感态度与价值观通过复习电池的有关知识， 感受化学给人类带来的进步和文明； 了解废旧电池回收的意义，增强环保意识。【知识整理】1利

2、用氧化还原反应将能转化为能的装置称为原电池。其中，电子流出的一极是极，该极上发生反应，电子流入的一极是极，该极上发生反应。2原电池的构成条件：要有两种活泼性不同的金属（或一种和一种）作、两个电极； 要有溶液；构成闭合回路； 能自发 的发生反应。3在硫酸铜溶液作电解质溶液的铜锌原电池中，锌作极，发生反应，反应式为：，该极质量；铜作极，发生反应，反应式为：，该极质量。在外电路中，电子由极流向极。其总电池反应式为：。4化学电源是能够的原电池，其电池可分为、等。锌锰干电池用作正极，作负极，酸性锌锰干电池的电解质是，负极反应式：，正极反应式：；碱性锌锰干电池的电解质是，负极反应式：，正极反应式：，总电池

3、反应式为：。- 1 -铅蓄电池是一种电池，负极为，正极为。电解质溶液为，放电时负极反应式为，放电时正极反应式为，总电池反应式为：。氢氧燃料电池是以为燃料，以为氧化剂，作电极，若以 koh溶液为电解质溶液，则负极反应式：，正极反应式：，总电池反应式为：。【高考考点精析】1原电池正、负极的判断方法【例 1】某高二化学兴趣小组为了探索铝在原电池中的作用，设计一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1mg ，al稀盐酸偏向 al2al ， cu稀盐酸偏向 cu3al ，石墨稀盐酸偏向石墨4mg ，alnaoh偏向 mg5al ， zn浓硝酸偏向 al试根据上表中的实验现象

4、完成下列问题：实验 1、2 中 al 所作的电极是否相同？实验 4 中 al 作正极还是负极，为什么？写出al 电极的电极反应式。解释实验5 中电流计指针偏向al 的原因？根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响？思路点拨 此题探究原电池中负极材料的选择，依据原电池的构成的条件并结合实验的条件：负极材料必须要与电解质溶液能自发的发生氧化还原反应来解答。【针对性练习】1关于原电池的说法正确的是（）a 在正极上发生氧化反应b化学性质较活泼的金属为负极c在外电路正极电子流出d在负极上发生还原反应- 2 -2把铝片和镁片用导线连接成两组，分别依次插入到naoh 溶液、稀 h2

5、so4 溶液中，下列说法正确的是（）a 都不能形成原电池b负极材料依次为镁片、铝片c负极材料依次为铝片、镁片d负极材料都是镁片3将纯锌片和纯铜片按图所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（）a 两烧杯中铜片表面均无气泡产生b 甲中的铜片是正极，乙中的铜片是负极c两烧杯中溶液的ph 值均增大d 产生气泡的速度甲比乙慢4把 a、 b、 c、 d 四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两连接组成多个原电池，若a、 b 相连，a 为负极； c、 d 相连， d 上有气泡逸出；a、 c 相连， a 极减轻； b、 d 相连， b 为正极。则四种金属的活泼性顺序为（）a ab c db ac b

6、dc a cd bd b d c a2.电极反应式的书写【例 2】美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池，其构造如图所示：两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中流出，并从电极表面放出。 a 极是，电极反应式是。 b 极是，电极反应式是。氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出甲烷燃料电池中 a 极的电极反应式为。此时电池内的总反应方程式为。思路点拨依据燃料电池的电极及电极反应可知- 3 -a、b 两极各是什么极及其电极反应式。又由于甲烷燃烧生成二氧化碳，但在koh 溶液中应生成碳酸根离

7、子及碳元素的化合价的变化解答。【针对性练习】5有甲、乙两位同学想利用原电池的反应检验金属的活泼性顺序。两人均使用镁片和铝片作电极，但甲将电极放入6mol/l h 2so4 溶液中，乙将电极放入6mol/l naoh 溶液中，如图所示。写出甲池中正极的电极反应式：正极：。写出乙池中正极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极：。总反应的离子方程式：。3依据原电池的原理设计原电池原电池是将化学能转化为电能的装置，故自发的氧化还原反应理论上都可设计成原电池。【例 4】根据氧化还原反应：2fe3 cu 2fe2 cu2+，设计成一个原电池，电解质溶液中应含，负极材料为，正极材料为，电极反应式为、。思路点

8、拨 关键先看该氧化还原反应是不是自发的，若是则将总反应变换成氧化反应（ 负极）和还原反应（正极）。【针对性练习】6今有2h2 o22h 2o 反应，设计成燃料电池，则负极通的应是，正极通的应是，电极反应式为：、。【知识网络小结】- 4 -【考点落实训练】1银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：2agzn(oh) 2ag 2o zn h2o，在放电时，负极上发生反应的物质是（）a agb zn(oh) 2c ag 2od zn2关于如图所示装置的叙述正确的是（）a 铜是阳极，铜片上有气泡产生b 铜片的质量逐渐减少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3下列

9、反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）a ba（ oh ）28h 2o 与 nh 4cl 的反应b 铝与盐酸的反应c石灰石的分解d甲烷与氧气的反应4 x 、 y 、 z、 m 代表四种金属元素。金属 x和 z 用导线连接放入稀硫酸中时，x 溶解，z 极上有氢气放出；若电解y2 和 z2 共存的溶液时， y 先析出；又知m 2 的氧化性强于y 2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）a x z y m c m z x y x y z md x z m y5随着人们生活质量的提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）a 利用的电池外壳的金属材料b 防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染c不使电池中渗泄的电解质溶液其他物品d 回收其中的石墨电极6氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是koh 溶液，试回答下列问题：通入氯气的电极是极（填 “正 ”或 “负”），电极反应式为：。加入铝的电