高中化学选择性必修一第1节原电池的工作原理(学案).pdf

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原电池的工作原理（学案）


1．以铜锌原电池为例，理解原电池的工作原理。
2．学会判断原电池的正、负极。
3．掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。

1．原电池正负极的判断；
2．原电池原理；
3．原电池电极反应方程式的书写。

原电池是：______________________________________________________

一、原电池的工作原理
1、理清氧化还原反应的两条线索
（1）还原剂→____________电子→元素化合价____________→被氧化→发生氧化反应。
（2）氧化剂→____________电子→元素化合价____________→被还原→发生还原反应。
2、原电池的工作原理
原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池内发生的反应属于__________。
（1）正负极反应式及反应类型

原电池总反应式：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H ↑。
2
（2）电子流动方向和电流方向
①外电路：电子由__________电极经过导线流向__________电极，电流由铜电极流向 Zn 电
极；
②内电路：__________移向正极，__________移向负极。
3、原电池构成的条件
具有活动性不同的两个电极，二者直接或间接地连在一起，插入电解质溶液中，且能自发
地发生氧化还原反应。 : .

下列图示装置能形成原电池的是④⑥⑦。


二、原电池的正负极的判断
判断依据 负极 正极
电极材料 __________ __________
反应类型 __________ __________
电子流动方向 __________ __________
离子流动方向 __________ __________
电流方向 __________ __________
与电解质溶液能否发 __________ __________
生反应
反应现象 __________ __________
电极附近 pH 值变化 __________ __________
知识点二、电极方程式的书写和原电池原理的应用
一、原电池电极反应方程式的书写
1、一般电极反应式的书写方法
（1）定电极，标得失。
按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。
（2）看环境，配守恒。
电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中生成的 H＋应让其结合 OH－生成水。电
极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
（3）两式加，验总式。
两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。
2、已知总反应式，书写电极反应式
（1）分析化合价，确定正极、负极的反应物与反应产物。
（2）在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。 : .

（3）根据质量守恒配平电极反应式。
（4）复杂电极反应方程式=总电极反应方程式-简单电极反应方程式。
二、原电池原理的应用
1、运用原电池原理，加快化学反应速率
如：实验室中用 Zn 与稀 H SO 反应制取 H 时，通常滴入几滴 CuSO 溶液。这样做的原因是
2 4 2 4
Zn 与置换出的 Cu、稀 H SO 构成 Zn 与置换出的 Cu、稀 H SO 构成了原电池，加快了反应的
2 4 2 4
进行。
2、运用原电池原理，设计制造各种化学电源
3、运用原电池原理，对金属实行有效保护
例：为保护轮船船体或大坝闸门的过快腐蚀，通常在船体或闸门外壳上连接一块比船体或闸门
更活泼的金属，以保护船体或闸门。
4、运用原电池原理，判断金属的活动性大小
作为原电池负极的金属，金属活动性一般比作为正极的金属活动性强。
5、运用原电池原理，判断氧化还原进行的方向
【练习】1．下列装置中，属于原电池的是( )

【练习】2．分析如图所示的四个原电池装置，下列结论正确的是( )

A．①②中 Mg 作负极，③④中 Fe 作负极
B．②中 Mg 作正极，电极反应式为 6H O＋6e－==6OH－＋3H ↑
2 2
C．③中 Fe 作负极
D．④中 Cu 作正极，电极反应式为 2H＋＋2e－==H ↑
2
【练习】练习 3．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是( )
A．阴极 B．正极 C．负极 D．阳极
【练习】4．如图所示的装置中，金属活动性顺序 M 位于氢之前，而 N 位于氢之后。下列叙述中不
正确的是( ) : .


A．N 上有气体放出
B．M 为负极，N 为正极
C．是化学能转变为电能的装置
D．导线中有电流通过，电流方向是由 M 到 N
【练习】5．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a 极上有大量
气泡生成，则以下叙述正确的是( )

A．a 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B．b 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C．a 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D．b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
【练习】6．有甲、乙两个电极，用导线连接一个电流计，放入盛有丙溶液的烧杯中，电极乙的质
量增加，则装置中可能的情况是( )
A．甲作负极，丙是硫酸铜溶液 B．甲作负极，丙是硫酸溶液
C．乙作负极，丙是硫酸铜溶液 D．乙作正极，丙是硫酸溶液
【练习】7．实验发现，298K 时，在 FeCl 酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成 Fe2＋。某
3
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．左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去
C ．该电池铂电极上有气泡出现
D．该电池总反应为 3Zn＋2Fe3＋==2Fe＋3Zn2＋ : .

【练习】8．有关下图装置的说法中正确的是( )

A．铜为正极
B．石墨为正极
C．乙池中电极反应式为＋4H＋＋e－==NO ↑＋2H O
2 2
D．当铜棒质量减少 时，甲池溶液质量增加
【练习】9．如图是一电池，下列有关说法正确的是( )

A．该电池负极反应为 Fe2＋－e－==Fe3＋
B．当有 ×1023 个电子转移时，Fe 电极减少 56g
C．石墨电极上发生氧化反应
D．盐桥中 K＋移向右侧 FeCl 溶液
3
【练习】10．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是( )

A．锌是电池的负极，发生还原反应
B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
C．电流从锌电极通过电流计流向铜电极
D．铜电极上发生的电极反应是 2H＋＋2e－==H ↑
2

1．对于原电池的电极名称，叙述错误的是( )
A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极