4.1《原电池》学案（1）（新人教版选修4）

详细内容

化学：4.1《原电池》学案（1）（新人教版选修4）
第一节 原电池
一、学习目标
体验化学能与电能相互转化的过程
二、学习重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、学习难点
通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
四、学习过程
【温习旧知】
1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_______________反应。
2、如右图所示，组成的原电池：
（1）当电解质溶液为稀H2SO4时： Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应； Cu电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。
（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；Cu电极是____极，其电极反应为_______________,该反应_________反应.
3、原 电 池 原 理 ：
填写下页图表中的空白处
【学习新知】
一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究
【思考与交流】上图是我们在必修2中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：

【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。

【思考与交流】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？[附：盐桥制法：1)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。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可]
产生持续、稳定的电流的原因
盐桥的作用

请同学们思考：
上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？ 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以及该电池的总反应方程式。
负极（ 片）： 正极（ 片）：
电池反应（总化学方程式）：
电池符号：
（负极） （盐桥 ） （正极）
二、由两个半电池组成原电池的工作原理
（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。
①在这类电池中，用 较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子； 用 较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。
练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ）
A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极
B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极
C 和阴离子都移向Zn极
D 和阴离子都移向Cu 极
（2）探究组成原电池的条件

（2）组成原电池的条件
（1） 。
（2） 。
（3） 。
（4）内部条件： 。
练习1.下列哪几个装置能形成原电池？
（3）原电池的正负极的判断方法
微观判断（根据电子流动方向）
宏观判断：
①根据电极材料
②根据原电池电极发生的反应
③根据电极增重还是减重
④根据电极有气泡冒出：
练习3：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.Cu
练习4：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
练习5：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 ( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
三、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.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；
3.进行金属活动性强弱比较；
4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。
5.解释某些化学现象
体，则流过导线的电子为―――― mol,溶液的pH值变_________？（溶液体积变化忽略不计）
(5)原电池原理的综合应用
该装置将 能转化为 能。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，
则负极为 ，
总反应方程为 。