优化方案选修化学反应原理全册课件专题二单元课时.pptx

课时1原电池的工作原理; ;课前自主学案;二、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例);正、负极判断;1．构成原电池的化学反应有何特点？

【提示】必须是自发的氧化还原反应。原电池是化学能转化为电能的装置，发生的反应必定是放热反应，即反应的焓变小于零。

2．在设计原电池时，怎样选取合适的电解质溶液和两个电极？;【提示】(1)电解质溶液的选择：

电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质(如空气中的氧气)能与负极发生反应。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液中的阳离子应选择与电极材料相同的阳离子。;(2)电极材料的选择：在原电池中，还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。原电池中的负极必须能够与电解质溶液或电解质溶液中溶解的其他物质反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料。;;2．下列反应不可用于设计成原电池的是()

A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O

C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3

解析：选A。自发氧化还原反应理论上都可以设计成相应的原电池。但是A的反应为非氧化还原反应，所以不能设计成原电池。;3．现有铁片，某电极和稀硫酸，用导线连接成原电池，若使得铁片溶解，而在另一电极上有大量气泡冒出，则这种电极材料可以是()

①锌片②铜片③铁片④石墨棒

A．①②B．②③

C．③④D．②④

解析：选D。若使得铁片溶解，而在另一电极上有大量气泡冒出，则此电极应为原电池的正极，其活泼性应比铁差。;课堂互动讲练;3．根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。

4．根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。

5．依据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或者有气体放出的一极??正极。;特别提醒：1.Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池，Al为负极；

2．Fe(或Al)、Cu、浓硝酸构成的原电池，Cu为负极。;;【思路点拨】解答本题要注意以下两点：

(1)由氧化还原反应确定正负极。

(2)根据反应物和产物确定电极反应式。;【解析】硅、铁、NaOH溶液组成原电池时，Si为负极：Si－4e－＋6OH－===

＋3H2O；铁为正极：4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑，总反应式：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。

【答案】C;【易误警示】判断原电池电极类型容易出现的错误：

判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如：①Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；②Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。;变式训练1有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，如图：;下列关于电极的判断正确的是()

A．甲中镁作负极，乙中镁作负极

B．甲中镁作负极，乙中铝作负极

C．甲中铝作正极，乙中铝作正极

D．甲中镁作负极，乙中铝作正极;解析：选B。本题考查不同环境中原电池正负极的判断，同时探究影响原电池正负极的因素，要注意电解质溶液对电池反应的影响。甲中金属镁较金属铝容易失去电子，所以甲中金属镁作为原电池的负极；而乙中在碱性溶液中金属铝较金属镁更容易失去电子，所以乙中金属铝作为原电池的负极。答案为B。;1．加快氧化还原反应的速率

例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。

2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源

3．比较金属活动性强弱

例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a＞b。;4．用于金属的防护

如要保护一个铁闸。可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁闸作正极。

5．设计化学电池

例如：以2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为依据，设计一个原电池。

(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。

负极：Cu－2e－===Cu2＋

正极：2Fe3＋＋2e－===2