廣饒縣綜合高中2010-2011學年第一學期學案
科目化學課題原電池的工作原理2023年 9月20日
導學過程
【活動**1】
將鋅粉加入cuso4溶液中，測量溫度的變化，分析能量變化情況。
現象發生的反應為
在這個反應中，鋅電子，直接給了與它接觸的銅離子。該反應將能轉化為了能。
【活動**2】
注意分析溶液中的陰陽離子的移向問題
如果鋅粉加入cuso4溶液的反應是放熱反應，試設計試驗將反應釋放的能量轉化為電能。
【現象】（1）電流錶指標發生偏轉；
（2）鋅片溶解
（3） cuso4溶液顏色變淺；
（4）銅表面也出現一層紅色的固體物質；
（5）溶液溫度略有公升高。
【分析】
電流計的指標發生 ，說明有產生，即發生了能轉化為能的過程。由電流的方向可知，電子由通過導線流向 ，由此判斷是負極、 是正極。鋅片上有流出發生了反應，即鋅原子電子通過導線流向 ， 進入溶液，溶液中的在銅片上電子發生反應，即生成的沉積在銅片上。
兩極之間溶液中的定向移動和外部導線中的定向移動構成閉合的迴路，使兩個電極反應持續進行，發生有序的電子轉移過程，產生電流。其總反應式為
一、原電池的工作原理
1、定義：原電池
2、原電池的構成：
（1（2
（3（4
3、【小結】正負極的判斷
（1）負極：
發生反應的電極
電子的電極，電流的極
較活潑的電極
陰離子移向負極
常見溶解的電極
（2）正極：
發生反應的電極
電子的電極，電流的極
較不活潑的電極
陽離子移向負極
常見由氣泡冒出或由金屬析出的電極
【觀察思考】p21的雙液原電池
1mol/lznso4溶液 1mol/lcuso4溶液
【問題】
1.在鹽橋插入之前，檢流計指標是否發生偏轉？
2. 在鹽橋插入之後，是否有電流產生？實驗現象是什麼？
3. 與圖1-3-2所示的原電池相比，該原電池具有什麼特點？
[要點強化指導]
a、鹽橋的作用：通過鹽橋將兩個隔離的電解質溶液連線起來，可使電流傳導。將副反應降低至最小程度，這樣，更徹底的將反應所釋放的能量轉化為電能。
b、通過鹽橋，陰離子so42－和cl－向鋅鹽溶液移動，陽離子zn2＋和k＋向銅鹽溶液移動，使電流繼續流通，形成閉合的迴路。
c、鋅片和銅片用導線連線構成電子流動的電路（電池的外部電路）；znso4 溶液和cuso4溶液用鹽橋連線，構成離子移動的電路（電池的內部電路）
5、原電池的電極方程式和總方程式的書寫
（1）沒給總方程式
【舉例】
cuso4溶液
①判斷正負極（根據定義（主要依據）或金屬的活潑性）
②寫出電解反應式（注意生成的新離子能不能穩定存在電解質溶液中，若不能，在寫反應式時應寫出最穩定的物質）
③寫出總方程式（電子守恆）
【例題1】將鎂片和鋁片用導線相連，插入h2so4溶液中，寫出兩池中的電極反應式和電池反應式。
【解答】①mg—al—稀h2so4原電池：
負極（mg）：mg = mg2+ + 2e— （氧化反應）
正極（al）：2h+ + 2e—= h2↑（還原反應）
電池反應：mg + 2h+ = mg2+ + h2↑
【練習2】將鎂片和鋁片用導線相連，插入naoh溶液中，寫出兩池中的電極反應式和電池反應式
②al—mg—naoh原電池：
負極正極
電池反應
（2）給出總方程式
【例題3】甲烷燃料電池：ch4 + o2 + 2oh— = co32— + 3h2o
①判斷正負極（把總反應式拆成氧化反應和還原反應）
②寫出電解反應式（注意生成的新離子能不能穩定存在電解質溶液中，若不能，在寫反應式時應寫出最穩定的物質）
③兩式加，驗總式
注意：若只能寫出較簡單一極反應式，在遵循電子守恆的條件下，可將總反應式減去陽極反應式，即得另一極反應式
【解答】正極好寫：4h2o + 2o2 + 8e- → 8oh-
負極：ch4 + 10oh— → co32- + 7h2o + 8e- （總—正）
說明鹼液的作用：消除co2對ch4吸收的影響。
重點強調：電解質溶液有時候也會參與電極的反應
【鞏固】電極反應式的書寫：
⑴原電池反應一般都是自發進行的因而在寫電極反應時，首先將總反應變換成反應（負極）和反應（正極）。如：2fecl3 ＋ cu ＝ 2fecl2 ＋ cucl2 ，正極負極其中，fe電極為負極時，被氧化為離子。
⑵正極反應與負極反應的得失電子數要
⑶正極反應與負極反應直接相加可得原電池的
⑷電極產物是否與電解質溶液中的有關成分作用，若有作用則要一塊寫出。
⑸每個反應之前均須標明電極的屬性。
[要點強化指導] 1．原電池是將化學能原轉化為的熱能而改轉化為電能，並不是放熱反應就能設計成原電池，而是能自發的氧化還原反應理論上可設計成原電池。
2．電極材料有時並不一定是金屬（如石墨碳棒），有時還可以是相同的金屬（如金屬鉑），但電極反應一定是氧化還原反應。如：氫氧燃料電池。
3．負極與電解質溶液的溶質不一定要求發生反應，但負極上一定有物質失去電子變成陽離子或消耗陰離子。
【問題分析示例】
例題4：如下圖裝置能組成原電池的是（ ）
[針對性練習]
5．某電池的總反應的離子方程式為2fe3＋ ＋ fe ＝ 3fe2＋，不能實現該反應的原電池是（ ）
正極負極電解質溶液
a． cufefecl3
b． cfefe（no3）3
c． feznfe2（so4）3
d． agfecuso4
6．把鋁片和鎂片用導線連線成兩組，分別依次插入到naoh溶液、稀h2so4溶液中，下列說法正確的是（ ）
a．都不能形成原電池b．負極材料依次為鎂片、鋁片
c．負極材料依次為鋁片、鎂片 d．負極材料都是鎂片
【課堂練習達標】
7．關於原電池的說法正確的是（ ）
a．在正極上發生氧化反應b．化學性質較活潑的金屬為負極
c．在外電路正極電子流出d．在負極上發生還原反應
8．下列說法不正確的是（ ）
ａ．原電池中電子由負極流向正極
ｂ．原電池中發生還原反應的電極是正極
ｃ．電解池中發生還原反應的電極是陽極
ｄ．電解池中質量增加的電極是陰極
9．原電池產生電流的本質原因是（ ）
a．電解質溶液中有電離出的自由移動的離子
b．有導線將兩個活潑性不同的電極連線
c．在不同金屬的兩極間存在電勢差
d．在原電池中發生了氧化還原反應
10．下列反應中，在原理上可以設計成原電池的是
a．ba（oh）2·8h2o 與nh4cl的反應 b．鋁與鹽酸的反應
c．石灰石的分解d．甲烷與氧氣的反應
11. 由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的ph怎樣變化（ ）
a.不變 b.先變小後變大 c.逐漸變大 d.逐漸變小
12. 在原電池和電解質的電極上所發生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是（ ）
a. 原電池的正極和電解池的陽極所發生的反應
b. 原電池的正極和電解池的陰極所發生的反應
c. 原電池的負極和電解池的陽極所發生的反應
d. 原電池的負極和電解池的陰極所發生的反應
13. 下列各反應中，屬於原電池反應的是（ ）
化學能轉化為電能 原電池
1.3 化學能轉化為電能 原電池 一 銅鋅原電池原理 例1 2010 廣東理綜，23改編 銅鋅原電池 如圖 工作時，下列敘述正確的是 a 正極反應為 zn zn2 2e b 電池反應為 zn cu2 zn2 cu c 在外電路中，電子從正極流向負極 d 鹽橋中的k 移向znso4溶液 二 鋅錳乾電池...
電能轉化為化學能
同步訓練 電能轉化為化學能 1 在原電池和電解池的電極上所發生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是 原電池正極和電解池陽極所發生的反應 原電池正極和電解池陰極所發生的反應 原電池負極和電解池陽極所發生的反應 原電池負極和電解池陰極所發生的反應 a b c d 2 能用電解原理說明的問題是 電解是把...
化學能與電能 原電池總結
一 原電池基本知識 1 構成原電池的條件要有電解質 兩個活潑性不同的電極 自發的氧化還原反應 形成閉合迴路 2 原電池電極判斷方法 如圖所示 外電路 e e e e e e e e 電解質溶液 內電路陰離子 陽離子 3 常見的化學電池 二 原電池原理的應用 1 加快氧化還原反應的速率。比一般的氧化還...