人教版高中化学选修4第四章 第一节《原电池》导学案

Zn

Cu

× （人教版选修4）第四章 电化学基础

第一节 《原电池》导学案

【学习目标】： 1、了解原电池原理；2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；电极反应式的书写；3、理解铜锌原电池的原理与结构。

【重、难点】：原电池原理

【学习过程】一、原电池组成及结构

1、原电池是把 转变为 的装置。

原电池反应的本质是 反应。

2、原电池的构成条件： 讨论：以下哪些装置可以形成原电池：

3、原电池工作原理

如右图所示，组成的原电池： 当电解质溶液为稀H 2SO 4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。

4、小结：原电池正负极判断

【思考】：1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡，而实际上锌片上也有大量气泡产生，

这是什么原因导致的呢？

2.实验发现该装置不能提供持续稳定的电流，为什么？

3.如何设计实验来避免和克服1和2中的问题呢？

解决办法：如右图所示

●盐桥：通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。

现象：有盐桥存在时电流计指针，即（有或无）电流通过电路。取出盐桥，电流计指

针，说明（有或无）电流通过。

【思考】：改进后的原电池有哪些优点？盐桥在此的作用是什么？

●盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维模式，使氧化剂和还原剂在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移，为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。

●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，用棉花堵住管口即可.

【练习】：利用Zn+2Ag+===Zn2++ Ag设计盐桥原电池

小结：设计原电池的思路

【巩固练习】

【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）

【基础达标】1．关于原电池的叙述中正确的是()

A．构成原电池的两极必须是两种不同金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置

C．原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质析出D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原2．下列反应可用于设计原电池的是()

A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2OB．2FeCl3＋Fe===3FeCl2

C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓

3．有关原电池的下列说法中正确的是()

A．在外电路中电子由正极流向负极B．在原电池中，只有金属锌作为负极

C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动

4．如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。

小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是()

A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状况

C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜

5．以Mg片和Al片为电极并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是()

A．Mg片作负极，电极反应：Mg－2e－===Mg2＋B．Al片作负极，电极反应：Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O C．电子从Mg电极沿导线流向Al电极D．Al片上有气泡产生

【课后作业】

作业时限：45分钟作业满分：100分

一、选择题(每小题6分，每小题有1个正确选项，共60分)

1．综合下图判断，下列叙述不正确的是( )

A．Ⅰ、Ⅱ的反应原理均是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

B．Ⅰ、Ⅱ中均有电子转移，均是把化学能转化为电能

C．随着反应的进行，Ⅰ、Ⅱ中CuSO4溶液颜色均渐渐变浅

D．取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶

液，有沉淀产生

2．右图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：

卡片上的描述合理的是( )

A．①②③B．③④⑤C．①⑤⑥D．②③④

3.实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成

Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法

正确的是( )

A．该原电池的正极反应是Zn－2e－===Zn2＋

B．该电池总反应为3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋

C．该电池铂电极上有气泡出现

D．左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去

4.某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是( )

A．银片为负极，发生的反应为Ag＋＋e－===Ag

B．进行实验时，琼脂中K＋移向Mg(NO3)2溶液

C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，可形成原电池

D．取出盐桥，电流表依然有偏转

5.下图为一原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是

( )

A．原电池工作时的总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

B．原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应

C．原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，CuSO4溶液蓝色变深

D．盐桥中阳离子流向CuSO4溶液中

6.如图是某兴趣小组同学设计的原电池装置，下列叙述不正确的是( )

A．电极Ⅰ作原电池的正极

B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋

C．该原电池的总反应为Fe3＋＋Cu＝Cu2＋＋Fe2＋

D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，K＋移向FeCl3溶液

7．有甲、乙、丙、丁四种金属：

①将甲、乙用导线相连放入H2SO4中，可以看到乙慢慢溶解而甲的表面有气体逸出；

②把丁放入乙的硝酸盐溶液中后，丁的表面覆盖上一层乙的单质；

③用石墨电极电解含有相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的两种盐溶液，丙的单质先析出；

④将甲放入稀盐酸中有H2放出。

已知四种金属中有一种是铜，根据以上实验判断铜是( )

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

8．下列是某校实验小组设计的一套原电池装置，下列有关描述不正确的是( )

A．此装置能将化学能转变为电能

B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．电子由Cu电极经导线流向石墨电极

D．电池总的反应是2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O

9．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是( )

A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)

B. Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)

C. 2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)

D. 2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)

10.有关下图装置的说法中正确的是( )

A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应

B．乙池中电极反应式为NO－3＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O

C．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g

D．当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12 L

O2，将使气体全部溶于水

二、非选择题(共40分)

11．(24分)某实验室备有如下实验用品：铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、NaCl