資源簡介

(共25張PPT)
第四章
化學(xué)反應(yīng)與電能
第一節(jié)　原電池
課題1　原電池
內(nèi)容索引
學(xué)習(xí)目標(biāo)
活動方案
課堂反饋
學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)
1. 了解原電池工作原理，能設(shè)計(jì)簡單的雙液電池。
2. 能正確書寫原電池的電極反應(yīng)方程式及總反應(yīng)方程式。
活 動 方 案
1. 利用提供的試劑和儀器，設(shè)計(jì)簡單的單液原電池，探尋原電池放電時的一般規(guī)律。
儀器和試劑：電流表、燒杯、電線、鋅片、銅片、鐵片、碳棒、稀硫酸、NaOH溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、乙醇
(1) 畫出三幅你所設(shè)計(jì)的單液原電池裝置圖，裝置不與活動一的子活動2中的裝置重復(fù)。
【答案】
活動一：探尋構(gòu)成原電池的一般規(guī)律和電極反應(yīng)
(2) 設(shè)計(jì)原電池，需要哪些材料或試劑？要產(chǎn)生電流，還需要滿足什么條件？
【答案】 活潑性不同的電極材料、離子導(dǎo)體(電解質(zhì)溶液)、電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)。要形成閉合回路。
(3) 如何用實(shí)驗(yàn)的方法確定正、負(fù)極？當(dāng)使用活潑性不同的電極時，判斷正、負(fù)極的一般規(guī)律是什么？
【答案】 可以用電流表或電壓表測定。電流流出(電子流進(jìn))的一極是正極，電流流進(jìn)(電子流出)的一極是負(fù)極；電勢高的一極是正極，電勢低的一極是負(fù)極。通常活潑性強(qiáng)的電極材料作負(fù)極，活潑性弱的電極材料作正極。
2. 寫出下列三幅原電池裝置圖的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。



【答案】 圖1：負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋　正極：2H＋＋2e－===H2↑
總反應(yīng)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
圖2：負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋　正極：Cu2＋＋2e－===Cu
總反應(yīng)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
圖3：負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋　正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
總反應(yīng)2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
1. 搭建如活動一的子活動2中圖1所示的原電池裝置，觀察鐵片表面的現(xiàn)象，該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么，它對電池的使用效率會產(chǎn)生什么影響？
【答案】 鐵片表面有氣泡產(chǎn)生，原因是鐵與硫酸直接發(fā)生反應(yīng)，電池的使用效率會降低。
活動二：認(rèn)識雙液原電池
2. 搭建如圖4所示裝置，該裝置能產(chǎn)生電流嗎，為什么？
【答案】 不能產(chǎn)生電流，因?yàn)閮?nèi)電路(溶液內(nèi)部)中離子無法定向遷移，形成電流。
3. 如將圖4所示的裝置改成圖5所示的裝置，能產(chǎn)生電流嗎？鹽橋(裝有KCl的瓊脂)的作用是什么？ 鹽橋中的離子向什么方向移動？
【答案】 可以形成電流。鹽橋是內(nèi)電路中離子移動的通道。陽離子(K＋)移向正極，陰離子(Cl－)移向負(fù)極。
4. 如果將活動一的子活動2中圖1、圖2的原電池裝置稱為單液電池，則活動二的子活動3中圖5的原電池裝置稱為雙液電池，根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析雙液電池相比單液電池的優(yōu)點(diǎn)。
【答案】 可以防止負(fù)極直接接觸氧化劑發(fā)生反應(yīng)，有利于提高電池使用效率。
1. 不改變電極反應(yīng)和總反應(yīng)，將活動一第2題中圖1所示的裝置改為帶鹽橋的雙液原電池，畫出電池裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。
【答案】
活動三：設(shè)計(jì)簡單的雙液原電池裝置
2. 利用反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，設(shè)計(jì)一個原電池裝置。
(1) 在下圖方框中畫出兩種原電池裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。
【答案】 　 　
(說明：正極材料除石墨外，還可以用銀、金、鉑等)
(2) 寫出電極反應(yīng)式。
負(fù)極：________________________。
正極：__________________________。
Cu－2e－===Cu2＋
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
課 堂 反 饋
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1. (2023徐州銅山期中)右圖為銅鋅原電池示意圖，下列說法正確的是(　 　)
A. 銅片作正極
B. 鋅片的質(zhì)量逐漸增加
C. 電子從銅片流向鋅片
D. 銅片上沒有氣泡，鋅片上有氣泡
【答案】 A
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2.用銅片、銀片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)構(gòu)成一個原電池。下列有關(guān)該原電池的敘述正確的是(　 　)
①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極
②正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag
③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作
④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同
A. ①② B. ②③
C. ②④ D. ③④
【答案】 C
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3. 現(xiàn)有a、b、c、d四種金屬片，當(dāng)a、b相連浸入稀硫酸時，b極上有氣泡產(chǎn)生；c、d相連浸入稀硫酸時，導(dǎo)線中電子方向由d到c；b、d相連浸入硫酸銅溶液時，d極上有銅析出。這四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是(　 　)
A. a>b>d>c B. c>d>b>a
C. a>b>c>d D. d>b>c>a
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【答案】 A
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4.下列裝置的導(dǎo)線中，能產(chǎn)生電流的是_____________(填序號)。
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①②④
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5.現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：
Ⅰ. NaOH＋HCl===NaCl＋H2O　　Ⅱ. Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag
(1) 根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計(jì)成原電池：_______________。
(2) 如果不能，說明其原因：________________________________。
(3) 如果可以，則寫出正、負(fù)極材料及其電極反應(yīng)式和反應(yīng)類型(“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)：
負(fù)極：________，______________________，____________。
正極：___________________________，_____________________，____________。
該原電池中電解質(zhì)溶液為_______________，若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol，則正極質(zhì)量增加__________g。
1
Ⅰ不能，Ⅱ可以
Ⅰ為非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移
Cu
Cu－2e－===Cu2＋
氧化反應(yīng)
碳棒、Ag、Pt、Au(任選一)
2Ag＋＋2e－===2Ag
還原反應(yīng)
AgNO3溶液
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6. 如右圖所示，某研究性學(xué)習(xí)小組探究以鎂條、鋁片為電極，分別以稀鹽酸、NaOH稀溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池。
(1) 若以稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，電表指針向右偏轉(zhuǎn)。寫出電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。
【答案】 正極：2H＋＋2e－===H2↑
負(fù)極：Mg－2e－===Mg2＋
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
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(2) 若以稀NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，剛開始，電表指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條作負(fù)極；但隨后很快指針向左偏轉(zhuǎn)，鎂條表面有極少量的氣泡產(chǎn)生。
①開始階段，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是____________________________。
②隨后階段，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是______________________ ________________；鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，其原因是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，請寫出鎂電極發(fā)生的主要反應(yīng)的電極反應(yīng)式：______________________________。
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Mg＋2OH――2e－===Mg(OH)2　
Al＋4OH――3e－
===[Al(OH)4]－
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
謝謝觀看
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