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第一节 原电池
.了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。 (重点 ) .能正确书写电极反应式和电池反应方程式。 (重难点 ) .能设计简单的原电池。
原电池的工作原理
[基础·初探 ]
教材整理
.原电池: 利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
.原电池构成条件
.原电池工作原理 (以锌铜原电池为例 )
装置现象
锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质析出,电流表指针发生
偏转
电极名称 电极 —负极 电极 —正极
得失电子
失电子
得电子
电子流向
流出
流入
反应类型
氧化反应
还原反应
电极反应式
--+
++-
总反应式
+
++
+
[探究·升华 ]
[思考探究 ]
将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接, 同时浸入盛有溶液的烧杯中, 装置如图。
问题思考:
()如图装置两金属表面如何变化?电流计指针是否发生偏转?请分析铜片
和锌片上的反应。
【提示】 被腐蚀,上有固体析出。电流计指针发生偏转。
片:--+ 铜片:++-
()在图示装置中,若实验进行一段时间,电流计指针偏转的角度减小,最终
没有电流通过。 同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。 这是什么原因?如何避免这种
状况?
+
发生反应:+
+
+
,覆盖在片上。为避免这种情况发生、可以
【提示】 与
+
采用盐桥。
[认知升华 ]
原电池的工作原理
.原电池的构成
.实例:如图是 -原电池
+
两种装置的比较:装置Ⅰ中还原剂与氧化剂 直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ能避免能量损耗;装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路,导电。
.工作原理
[题组·冲关 ]
题组 原电池的构成
.下列反应不可用于设计成原电池的是 ( )
.++↑+
.++
.++↑
.++ ()
【解析】 项不是氧化还原反应,不能设计成原电池。
【答案】
.对于原电池的电极名称,叙述错误的是 ( )
.发生氧化反应的一极为负极
.正极为电子流入的一极
.比较不活泼的金属为负极
.电流流出的一极为正极
【解析】原电池中相对活泼的金属为负极, 发生氧化反应; 相对不活泼的金
属 (或非金属导体 )为正极,发生还原反应。【答案】
.()下列装置属于原电池的是。
()在选出的原电池中,是负极,发生反应,是正极,该极的现象是
。
()此原电池反应的化学方程式为
。
【解析】 ()构成原电池的条件:两个活泼性不同的电极;电解质溶液;形成闭合回路;自发进行的氧化还原反应。根据此条件知, ⑤属于原电池。
()()在 ⑤中,为负极,发生氧化反应,为正极,发生还原反应,表面有气泡冒出,反应实质为++ ↑ 。
【答案】 ()⑤
() 氧化 表面有气泡产生
()++↑
题组 原电池的工作原理
.锌铜原电池装置如图所示, 其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,
下列有关叙述正确的是 ( )
.铜电极上发生氧化反应
.电池工作一段时间后,甲池的 ()减小
.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
【解析】 . 作正极,电极上发生还原反应,错误; .电池工作过程中,不
参加电极反应,故甲池的 ()基本不变,错误; .电池工作时,甲池反应为- -+,乙
池反应为 ++-,甲池中+ 会通过阳离子交换膜进入乙池, 以维持溶液中电荷平衡,
+
由电极反应式可知, 乙池中每有 析出,则进入乙池的 为 ,溶液总质量略有增加,正确; .由题干信息可知,阴离子不能通过阳离子交换膜,错误。
【答案】
.如图所示,将锌、铜通过导线相连,置于稀硫酸中。
()锌片上的现象是,电极反应式为。
()铜片上的现象是,电极反应式为。
()电流由经导线流向,说明
为正极,为负极。
()若反应过程中有 电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为。
()若将电解质溶液换成硫酸铜溶液,能否形成原电池? (填“能”或“不
能” )。若能,请写出电极反应式
;
若不能,请说明理由
。
-+
【答案】 ()锌片溶解变薄 -
+ -
()有气泡冒出 + ↑
()铜 锌 铜 锌
()
()能 负极:- -+ 正极: ++-
原电池原理的应用
[基础·初探 ]
教材整理
原电池的设计
理论上,能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池。 实际设计时应注意
以下几方面。
()外电路
负极 (还原性较强的物质 )正极 (较稳定的金属或能导电的非金属 )。
()内电路
将两极浸入电解质溶液中,使阴、阳离子做定向移动。
()闭合电路
[探究·升华 ]
[思考探究 ]
根据电极材料、、石墨,电解质溶液溶液、溶液、溶液,选择合适的材料和
+
溶液,运用原电池原理设计实验装置,验证 、
+
的氧化性的强弱。
问题思考:
()如何证明氧化性: + +?
【提示】 利用反应: ++ ++ +,氧化性:氧化剂 (+ )氧化产
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