苏教版高中化学必修第二册精品课件 专题6 化学反应与能量变化 第3单元 第1课时 化学能转化为电能 (3).ppt

2.原电池的工作原理(1)反应类型:负极发生氧化反应,正极发生还原反应。(2)电子的移动方向:从负极流出,经导线流向正极。(3)离子的移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。3.原电池正负极的判断方法应用体验【典例1】如图装置中观察到电流计指针偏转,M棒变细,N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质,其中合理的是()选项MNRA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C铁铜硝酸银D铜铁蔗糖溶液C解析由于蔗糖溶液不是电解质溶液,故D不正确;M棒变细,N棒变粗,则M为负极,N为正极,M的金属活动性比N强,故B不正确;N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子,故A不正确。【变式设问】(1)A项R为硫酸铜溶液符合题意吗?(2)B项R为硫酸铜溶液符合题意吗?提示符合。N极生成单质铜,质量增加,N棒变粗。提示不符合。N极铁溶解变细,M极生成单质铜,质量增加,变粗。变式训练1(2023北京东城区高一期中)原电池原理的发现和各种电池装置的发明,改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置,下列分析正确的是()A.甲、乙均能将化学能转化为电能B.甲、乙中铜片上均有气泡产生C.甲、乙中铜片上均发生氧化反应D.甲、乙中均能发生的反应是Zn+2H+══Zn2++H2↑D解析装置甲中Cu、Zn未通过导线连接(或接触),不能形成闭合回路,不能实现化学能转化为电能,A错误;甲中Cu与稀硫酸不反应,铜片表面不产生气泡,B、C错误;甲中Zn与稀硫酸反应生成ZnSO4和H2,乙中形成原电池,Zn作负极,电池总反应为Zn+2H+══Zn2++H2↑,D正确。探究二原电池原理的应用问题探究如图,苹果插上两个不同电极可以构成原电池,那么怎样设计原电池呢?请完成下列讨论:(1)NaOH+HCl══NaCl+H2O,这个反应能设计成原电池吗,为什么?CO2+C2CO能设计成原电池吗?提示不能,因为不是氧化还原反应。CO2+C2CO也不能,不是自发的氧化还原反应。(2)Zn与H2SO4反应制H2时,向溶液中加少量CuSO4后,为什么反应速率增大?(3)将反应Zn+2Ag+══2Ag+Zn2+设计成原电池,写出正、负极反应式,画出实验装置图,并指出电极材料和电解质溶液。提示锌置换出铜,构成原电池。提示正极:2Ag++2e-══2Ag,负极:Zn-2e-══Zn2+。深化拓展原电池原理的应用(1)比较金属活动性强弱(2)加快氧化还原反应的速率①原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。②实例:实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。(3)设计原电池①依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(即电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。②选择合适的材料正极材料可以是比负极不活泼的导电金属或非金属,一般选碳棒。a.电极材料:电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。b.电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。应用体验【典例2】(2023辽宁铁岭高一期中)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上产生大量气泡;b、d相连时,b上产生大量气泡,则四种金属的活动性顺序由强到弱的是()A.abcd B.acdbC.cabd D.bdcaB解析一般而言,原电池中,活动性较强的电极为负极,活动性较弱的电极为正极,放电时,电流从正极沿导线流向负极,正极上得电子发生还原反应。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,则活动性:ab;c、d相连时,电流由d到c,c为负极,则活动性:cd;a、c相连时,c极上产生大量气泡,c为正极,则活动性:ac;b、d相连时,b上有大量气泡产生,b为正极,则活动性:db,因此金属活动性的强弱顺序是acdb,故选B。【微点拨】一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。变式训练2一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,利用该反应设计成的原电池的正确组成是()选项正极负极电解质溶液AZnCuCuCl2BZnCuZnCl2CCuZnCuSO4DCuZnZnSO