人教版高二化学选修四 4.1原电池（导学案）完美版

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第四章 第一节 原 电 池

编制人：丁花蓉审核人：赵昆元领导签字：

【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。 【学习重点和难点】 原电池工作原理、原电池的设计。

自主学习 一．1.氧化还原反应的本质是

2. 原电池是将转化为的装置。其本质是原理的应用。 二．原电池工作原理：

1. 知识回顾—以 Cu-Zn-硫酸铜原电池为例，如右图

Cu

× Zn

锌片：极，_________电子，发生________反应。 铜片：极，_________电子，发生________反应。 外电路：电子从极流入极

内电路：________向负极移动，______向正极移动

思考：如果用以上装置作电源，能持续稳定地产生电流吗？怎样进行改进？

2.探究活动—有盐桥的原电池的工作原理：阅读课本P71页有关【实验4-1】的论述，结合图4-1，和上述“题1”的Cu-Zn原电池装置对照，实验装置有何变化 ___________________________________________。根据实验，填写下表：

电极 现象 得失电子 电极名称 电子流向 反应类型 Zn电极 Cu电极 电极反应式 总反应式 【思考】原电池的工作原理是怎样的？（教材P72）

【结论】把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，再以适当的方式连接起来， 就可以获得电流

三．原电池的形成条件：

(1)两个活泼性不同的电极.相对活泼的金属作，较不活泼的金属或能导电的非金属作；(2)有溶液；(3)形成回路； (4)能自发地发生 反应。

四．原电池的设计方法—构成原电池的基本条件，是进行原电池设计的基本依据。 1．根据电池反应写出电极反应式，以2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)为例。 把以上反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应。 氧化反应（负极）： ； 还原反应（正极）： 。

2．电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，往往以负极反应为依据确定电极材料，这里选用为负极。正极与负极之间只有产生电势差，电子才能定向移动，所以正极和负极一般不用同一种材料，且正极材料的活动性比Ag弱，多采用惰性电极C。本例也可用等金属

3．电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。本例电解质溶液 要含有，可以为溶液。

但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的 ，如下图，图中的X是，Y是 4．形成闭合回路。

五．电极反应式的书写：

1. 如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极规律（负氧正还） 书写电极反应式。

2. 如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应，再选择某一极上的简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或用总反应式减去已写出的电极反应式即可。

将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和NaOH溶液中，写出电池总反应方程式

和两池中的电极反应式

① Mg—Al—稀H2SO4原电池：

② Al—Mg—NaOH原电池：

合作探究

1.有盐桥的原电池为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥的作用是什么？

2. 原电池的正、负极的判断方法有哪些？

（1）由组成原电池的两极材料的活泼性强弱确定：活泼性 金属为负极， 活泼性 的金属或能导电的非金属为正极。

（2）根据外电路中自由电子的移动方向或电流方向确定： 。 （3）根据内电路中阴阳离子的移动方向确定： 在内电路中 移向的电极为正极， 移向的电极为负极。 （4）根据在两电极发生的反应来判断： 。

（5）由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或其质量不断减少，该电极发生 反应，则此电极为原电池的 极；若某一电极的质量不断增加或不变或有气体产生，该电极发生反应，为此电池的 极。

3.利用反应（1）Zn+ 2 Fe3+ = Zn2+ + 2Fe2+，(2) Fe＋ H2SO4（稀）===FeSO4＋H2↑ 设计能够产生持续稳定电流的原电池

负极 电极反应式 电极材料与电解质溶液选择 材料 负极 电解质溶液 材料 正极 正极 电解质溶液 装置图

分别写出其电极反应式:

巩 固 练 习

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＋2H2O B．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．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH变化情况是 A．不变 B．先变小后变大C．逐渐变大D．逐渐变小 5. 下列制取氢气的反应速率最快的是