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高二化学--原电池

作者: 来源: 发布时间:2015年09月25日
 

 第四章  电化学基础(选修)活动单03

第一节     原电池

制作人:陈建峰      审核人:袁秋香

【学习目标】

1.通过化学能转化为电能的探究活动,了解原电池工作原理。

2.能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。

【活动过程】

活动一:实验探究原电池的工作原理,体验化学能与电能的相互转化

1.按下图所示装置,完成下列实验探究活动,并回答有关问题。

 

 

 

Ⅱ            Ⅲ

 

 

H2SO4

H2SO4

 

 

H2SO4

Ⅰ   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


实验操作

实验现象

实验结论

①将锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,如图Ⅰ

 

 

②用导线将的锌片和铜片连接起来,如图Ⅱ

 

 

③在导线中间连接一个灵敏电流计,如图Ⅱ装置

 

 

 

⑴上述实验图Ⅱ装置中,          能转化为          能,该装置中发生反应的总的离子方程式为                                              。

⑵用电池做对照实验,可以判断锌片为原电池的      极,铜片为原电池的     极。

⑶分别写出原电池两极的电极反应式,并注明反应类型。

 

 

 

⑷上述图Ⅱ简易装置的效率不高,电流在短时间内就会衰减。为解决以上问题,常将原电池设计成带盐桥的装置如图Ⅲ所示。盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂,其作用是使两个半电池中的溶液连成一个通路,优点是:使原电池中氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同区域之间实现电子的定向移动,使原电池能持续稳定地产生电流。

请你描述图Ⅲ实验中,电解质溶液中的两极离子浓度是如何变化的?盐桥中的K+、Cl离子的移动方向如何?

 

 

 

 

活动二:体验构成原电池的条件及其应用:

1.按下列装置完成实验,若能产生电流形成原电池,请写出该原电池的电极反应式和离子方程式。

 

 

Cu

Fe

H2SO4

Fe

C

CuCl2

CH3CH2OH

Cu

Zn

Fe

Fe

HCl

NaCl

Zn

C

          

 

           ①       ②      ③       ④      ⑤

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CuSO4

ZnSO4

Zn

Cu

Fe

C

H2SO4

FeSO4

   

 

                      ⑥             ⑦

 

 

 

2.利用反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,设计一个原电池装置。

⑴在下图左边方框中画出简易装置图,右边方框中设计成带盐桥的装置,请在上图右边方框中画出该原电池装置,标明电极材料和电解质溶液。

 

 

 

 

 

 

 


 

       简易装置图                           带盐桥的装置图

⑵在下面横线上写出电极反应式:

负极:______________________________,正极: ______________________________。

活动三归纳原电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式的书写规律

1.通过上述学习过程,将你发现的有关原电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式的书写规律写出来,并与同学交流。

 

 

 

 

 

 

 

 

Mg

Al

 

 

 

2.如右图所示,某研究性学习小组探究以镁条、铝片为电极,分别以稀HCl、稀NaOH溶液为电解质溶液构成原电池。

 

⑴若以稀HCl为电解质溶液,电表指针向右偏转。写出电极反应式和电池反应式。

 

 

 

 

⑵若以稀NaOH溶液为电解质溶液,刚开始,电表指针向右偏转,镁条做负极;但随后很快指针向左偏转,镁条表面有极少量的气泡产生。

①开始阶段,负极发生的反应是                                     。

②随后阶段,负极为           ,该电极反应式是                                    ;

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