第四章 原电池学案

第四章电化学基础第一节原电池(学案)
高二备课组孙璐
【学习目标】
知识与技能：
1．了解电化学的概貌 2．能理解盐桥的作用 3．会书写简单的电极反应式
过程与方法：
1.经历探究如何避免单液原电池内耗的过程，学习科学探究的基本方法。

2.经历尝试使双液原电池形成闭合回路的过程，提高思维的发散性。

情感态度与价值观：
在探究学习的过程中，体验追根究底、锲而不舍的探究精神并体验成功的乐趣。

【学习重点】盐桥的作用、探究能力的培养
【学习难点】盐桥的作用、探究能力的培养
【学习过程】
【探究实验一】把锌片和铜片与电流表用导线连通，然后把锌片和铜片放入硫酸铜溶液中，观察现象。

1．概念：_____能转化为______能的装置。

2．电极反应：正极：__________________________发生_______反应
正极：__________________________发生_______反应
总反应：______________________发生____________反应（即原电池反应的本质）3．电荷移动方向：在外电路上，________的定向移动形成电流。

在内电路上，________向正极移动，________向负极移动。

4．原电池的构成条件：
【思考】1、锌片上为什么有红色物质析出，电流表指针偏转为什么越来越小？
2、该原电池不使用时能否长期保存？为什么？
【思考与交流】
实验探究一是我们在必修2中学习过的原电池，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，又不能长期保存，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？
溶液直接接触）
（提示：刚才的实验中锌与CuSO
4
原因：_______________________________________________________________改进措施：
【探究实验二】
把锌片和铜片与电流计用导线连通，然后把锌片放入硫酸
锌溶液中，把铜片放入硫酸铜溶液中，指针会偏转吗？为什
么？（从微观角度解释，参照课本P72第三自然段）
【探究实验三】
【思考】什么物质能作为离子通道，让Zn2+、SO42-沿着它移动呢？（提示：能吸水的物质就能让溶液沿着它移动，就能让离子沿其运动）
用提供的材料把两烧杯连通，观察现象：_______________________________
解释现象：_________________________________________________________ 【探究实验四】
【思考】那如何改进以增强电流？
（提示：要是有一份充满了离子的溶液，能和两个烧杯连通，则
就能同时向两边补充阴阳离子）见右图：
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：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形管浸泡在饱和KCl溶液中即可。

）
【归纳总结】带盐桥的铜锌原电池的工作原理指出电池的正负极，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：
小结：普通原电池与带盐桥的原电池的原理完全相同，只是后者没有能量的内耗，能量转化效率更高。

【实验探究五】原电池输出电能的能力
教师演示实验，学生观察现象，思考原因？（提示：从物质的氧化性上考虑）
1. 比较下列两个原电池输出电流的大小（电解质浓度相同）
【结论一】
2. 比较下列三个原电池输出电流的大小
【结论二】
【结论】 （综合结论一、二）
【学以致用】
请利用该反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag ，设计一个带盐桥的原电池，对贺卡扬声器供电，体会学习创造的快乐。

（画出装置图）
【当堂训练】
1.Cu 、Fe 作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：
①Cu 作______ 极, 电极反应式是：_________________________
②Fe 作______ 极，电极反应式是：_________________________
2.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
3.（07海南）依据氧化还原反应： 2A g ＋(a q )＋C u (s )＝C u 2＋(a q )＋2A g (s ) 设计的原电池如图所示：
⑴电极X 的材料是 ； 电解质溶液Y
是 ；
⑵银电极为电池的 极，发生的电极反应
为 ；
X 电极上发生的电极反应为 ；
⑶外电路中的电子是从 电极流向 电极。

【课后作业】
1．如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
2．如右图所示，检流计G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A．A是Zn、B是Cu、C为稀硫酸溶液
B．A是Cu、B是Zn、C为稀硫酸溶液
C．A是Fe、B是Ag、C为AgNO3溶液
D．A是Ag、B是Fe、C为AgNO3溶液
3．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述中正确的是( )
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出B．负极附近Cl－的浓度减小
C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大D．溶液中Cl－的浓度基本不变
4．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－==2Fe2＋＋I
2设计成如右图所
示的原电池。

下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
5． (知能提升)某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。

(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：(2)写出乙池中发生的有关电极反应式：
负极为_________________________，负极为_______________________，正极为_________________________。

正极为_______________________。

(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。

(4)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)。

如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正负极可行的实验方案_________________________________________________________
_______________________________________________________________________。