(人教版)高中化学选修四(全册)精品配套学案汇总

(人教版)高中化学选修四（全册）精品配套学案汇总

第一节 原电池

【今日目标】

1.通过实验体验由化学能转为电能的探究。 2．掌握原电池的工作原理。

3．能正确书写电极反应和电池反应方程式。 【学习过程】 一、原电池

1.原理(以铜、锌原电池为例)

原电池是利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。 装置举例 2.电极反应

锌片负极，发生氧化反应电极反应式：Zn－2e===Zn2

＋－

铜片正极，发生还原反应电极反应式：Cu2＋2e===Cu ＋＋

总电极反应式为：Cu2＋Zn===Cu＋Zn2 3．构成条件

条件两个活泼性不同的电极，较活泼的做负极。 电解质溶液 形成闭合回路

能自发地发生氧化还原反应 4．原电池的设计

（1）.用还原性较强的物质作负极，向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。 （2）．将两极浸在电解质溶液中，通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。 （3）．放电时负极上的电子通过导线流向正极，再通过溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路。 【思考】

1. (1)原电池的两电极必须是金属吗？

【提示】不一定，如可用石墨做电极。 (2)Cu与稀H2SO4能否设计成原电池？

【提示】不能。Cu与稀H2SO4不能自发发生氧化还原反应。 2．在内电路中，阴、阳离子分别向哪个极板移动？

【提示】 阴离子→负极，阳离子→正极。

3.①原电池中，电子流出的极是正极还是负极？

【提示】 负极。

②若某电极在反应过程中增重，是原电池的正极还是负极？

【提示】 正极。 【总结 】

1．由组成原电池的两极材料判断

较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。 2．根据电流方向或电子流向判断

外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。 3．根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断

在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 4．根据原电池中两极发生的反应判断

原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。

5．根据电极质量的变化判断

原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。 6．根据电极上有气泡产生判断

－＋

原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出H2的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。

7．根据某电极(X)附近pH的变化判断

生成H2或吸收O2电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，X极附近的pH增大了，说明X极为正极，金属活动性较弱。

例1、某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下。

试根据下表中的实验现象回答下列问题： 编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu 3 4 5 Al、石墨 稀盐酸 Mg、Al Al、Zn NaOH 浓硝酸 偏向石墨 偏向Mg 偏向Al (1)实验1、2中Al所作的电极是否相同？ (2)写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。

(3)实验4中Al作正极还是作负极？为什么？写出Al电极的电极反应式。 (4)解释实验5中电流计指针偏向Al的原因。

(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响？

【解析】 一般情况下，较活泼的金属作原电池的负极，根据实验1、2的结果，自然得出1中Al作正极，2中Al作负极。在NaOH溶液中，Al比Mg活泼，作负极。在浓硝酸中由于Al发生钝化，Zn作负极。 【答案】 (1)不同；

－＋＋－＋＋

(2)Al为负极：Al－3e===Al3，石墨为正极：2H＋2e===H2↑，2Al＋6H===2Al3＋3H2↑；

－－

(3)Al作负极，因为Al能与NaOH溶液反应而Mg不能与NaOH溶液反应，Al＋4OH－3e

－

===AlO2＋2H2O；

(4)实验5中由于Al在浓硝酸中发生钝化，所以Zn为负极；

(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。

例2．有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是( )

A．A池中负极的电极反应为Mg－2e===Mg2 B．Mg在A池中为负极，在B池中为正极 C．B池中电子的流向：Mg→Al

D．原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大

－

＋