4.1.1原電池（導(dǎo)學(xué)案）高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修1）

第四章《化學(xué)反應(yīng)與電能》導(dǎo)學(xué)案第一節(jié)原電池的工作原理第一課時(shí)原電池的工作原理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用；從氧化還原反應(yīng)的角度初步認(rèn)識原電池的工作原理；了解原電池及常見化學(xué)電源的工作原理，理解原電池的構(gòu)造組成；能分析、解釋原電池的工作原理，能設(shè)計(jì)簡單的原電池及創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：原電池原理、鹽橋的作用、探究能力的培養(yǎng)；難點(diǎn)：原電池設(shè)計(jì)改進(jìn)、探究能力的培養(yǎng)?！菊n前預(yù)習(xí)】舊知回顧一、原電池的知識總結(jié)1．定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池_。2．組成條件（1）兩個(gè)活潑性不同的電極【注意】①其中一個(gè)電極的金屬性相對較活潑，另一個(gè)相對較不活潑，如：金屬與金屬、金屬與非金屬。②燃料電池中兩極選石墨或鉑電極。（2）電解質(zhì)溶液（3）電極用導(dǎo)線相連并插入電解液，構(gòu)成閉合回路（4）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)3．原電池中電子流向、電流的流向及離子的遷移方向外電路中電子的流向：負(fù)極——導(dǎo)線——正極外電路中電流的流向：正極——導(dǎo)線——負(fù)極內(nèi)電路中離子的遷移：陰離子移向負(fù)極溶液，陽離子移向正極溶液?！菊n中探究】情境導(dǎo)入：我們生活中無處不見電池的使用，戶外運(yùn)動(dòng)檢測的電子手表；、筆記本電腦很多家用電器都需要使用電池；還有近幾年推行的環(huán)保交通工具，電動(dòng)汽車，它的主要核心就是在電池的技術(shù)，那么大家知道電池的能量是如何轉(zhuǎn)化的嗎？一、原電池原理（銅鋅原電池為例）活動(dòng)1、銅鋅原電池原理的梳理任務(wù)1：實(shí)驗(yàn)演示：將鋅片和銅片分別用夾子夾好與電流表串聯(lián)，再同時(shí)插入到盛有CuSO4溶液的燒杯中，如圖所示：【討論1】1.觀察兩電極的現(xiàn)象，電解質(zhì)溶液的現(xiàn)象及電流表的讀數(shù)如何變化？【答題要點(diǎn)】1.原電池工作中兩極的現(xiàn)象：①鋅片逐漸溶解，銅片一極厚度變大，顏色仍是紅色；②CuSO4溶液顏色逐漸變淺；③電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！居懻?】原電池工作時(shí)，電子，電流的移動(dòng)方向及兩極反應(yīng)式的書寫?！敬痤}要點(diǎn)】1.原電池中電子流動(dòng)方向和電流方向①外電路：電子的移動(dòng)：由負(fù)極（Zn片）→導(dǎo)線→正極（Cu片）。電流的移動(dòng)：由正極（Cu片）→導(dǎo)線→負(fù)極（Zn片）。②內(nèi)電路：陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極?！居洃浶】谠E】電子不下水（電子只在導(dǎo)線和電極移動(dòng)，不可進(jìn)入到溶液中）；離子不上岸（離子會在電解質(zhì)溶液中定向移動(dòng)，不進(jìn)入導(dǎo)線）2.原電池兩極的電極方程式負(fù)極：氧化反應(yīng)：Zn－2e＝Zn2＋（較活潑金屬）正極：還原反應(yīng)：2H＋＋2e＝H2↑（較不活潑金屬）總反應(yīng)式：Zn+2H+=Zn2++H2↑【對應(yīng)練習(xí)1】按圖所示裝置，完成實(shí)驗(yàn)并回答下列問題：（1）有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是①鋅片溶解，銅片加厚變亮，CuSO4溶液顏色變淺；②電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，裝置中的能量變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。（2）電子流動(dòng)方向和電流方向①外電路：電子由鋅電極經(jīng)過導(dǎo)線流向銅電極，電流由銅電極流向鋅電極。鋅電極為負(fù)極，銅電極為正極。②內(nèi)電路：陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。（3）電極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)式是Zn－2e－=Zn2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極反應(yīng)式是Cu2＋＋2e－=Cu，發(fā)生還原反應(yīng)；電池總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu?！居懻?】將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這種裝置稱為原電池，那么思考，原電池構(gòu)成的條件有哪些呢？原電池中正負(fù)極如何判斷？【答題要點(diǎn)】1.原電池構(gòu)成的條件①活潑性不同的兩極；②電解質(zhì)溶液；③閉合的回路；④自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。2.原電池正、負(fù)極的判斷方法(1)氧化還原角度判斷電極正負(fù)極負(fù)極：氧化反應(yīng)——還原劑——化合價(jià)升高（失電子）正極：還原反應(yīng)——氧化劑——化合價(jià)降低（得電子）(2)根據(jù)外電路中電子流向或電流方向來判斷

負(fù)極：電子流出或電流流入的一極；正極：電子流入或電流流出的一極。(3)根據(jù)內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中)中離子的遷移方向來判斷陽離子向正極移動(dòng)；陰離子向負(fù)極移動(dòng)(4)根據(jù)原電池的兩電極材料來判斷①兩種金屬(或金屬與非金屬)組成的電極，則較活潑的金屬作負(fù)極；②若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng)，則能反應(yīng)的電極作負(fù)極（AlNaOHMg原電池）。(5)根據(jù)電極質(zhì)量/現(xiàn)象的變化來判斷負(fù)極：金屬溶解，質(zhì)量減少的電極；正極：有氣泡或是電極質(zhì)量增加?！居懻?】在掌握原電池原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合生活中的例子以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考原電池主要有哪些應(yīng)用？【答題要點(diǎn)】原電池原理的主要應(yīng)用（1）加快氧化還原反應(yīng)的速率：當(dāng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)可以加快反應(yīng)速率。例：在Zn與稀鹽酸溶液反應(yīng)時(shí)，加入少量CuCl2溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快，因?yàn)殇\、銅(是鋅與CuCl2反應(yīng)產(chǎn)生的)與稀鹽酸構(gòu)成了原電池。（2）比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱可以通過活潑性比較，負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。也可以通過電極反應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行比較，電極質(zhì)量較少，作負(fù)極較活潑，有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極，較不活潑?！緦?yīng)訓(xùn)練2】在如圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是A．①④ B．③④⑤C．④⑧ D．②④⑥⑦【答案】C【解析】A．由反應(yīng)可知，在反應(yīng)中，Zn被氧化，失電子，應(yīng)為原電池負(fù)極，即X為負(fù)極Zn,在正極上得電子被還原，Y溶液中含有，A項(xiàng)正確；B．電子由負(fù)極流向正極，即外電路中的電子由X電極流向Cu電極，B項(xiàng)正確；C．Cu電極是電池的正極，發(fā)生電極反應(yīng)為，發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．甲池中發(fā)生反應(yīng)，陽離子向正極移動(dòng)，則溶液中由甲池移向乙池，D項(xiàng)正確；【對應(yīng)訓(xùn)練3】某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)Zn＋2FeCl3ZnCl2＋2FeCl2，設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置，下列說法正確的是()A．Zn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．b電極反應(yīng)式為2Fe3＋＋2e－2Fe2＋C．電子流動(dòng)方向是a電極→FeCl3溶液→b電極D．電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅【答案】D【解析】根據(jù)Cl－的移動(dòng)方向可知，b電極為負(fù)極，a電極為正極，根據(jù)電池反應(yīng)式可知，Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b電極反應(yīng)式為Zn－2e－Zn2＋，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子流動(dòng)方向是b電極→導(dǎo)線→a電極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；正極材料的活潑性應(yīng)比負(fù)極材料弱，D項(xiàng)正確?！緦?yīng)練習(xí)4】有A、B、C、D四種金屬，將A與B用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B為正極，將C、D分別投入等濃度鹽酸中，C比D反應(yīng)劇烈。將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化。如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()A．DCAB B．DABC C．DBAC D．ABCD【答案】D【解析】有A、B、C、D四種金屬，將A與B用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B為正極，則活潑性A＞B，將C、D分別投入等濃度鹽酸中，C比D反應(yīng)劇烈，則活潑性C＞D。將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，說明活潑性B＞Cu。如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出，則活潑性C＞Cu。因此它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是A＞B＞C＞D，故D符合題意。綜上所述，答案為D。二、雙液（鹽橋）原電池原理學(xué)習(xí)活動(dòng)1：討論如何阻止少量的Cu2+會在Zn表面還原的，這樣的裝置我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)？任務(wù)1：結(jié)合我們學(xué)習(xí)過的原電池原理，按照課本【實(shí)驗(yàn)41】所示裝置完成實(shí)驗(yàn)1.引導(dǎo)同學(xué)認(rèn)識新的實(shí)驗(yàn)儀器：鹽橋【過渡】介紹實(shí)驗(yàn)臺上的裝置，是一個(gè)裝有飽和KCl和瓊脂的裝置，這個(gè)裝置的作用是起到聯(lián)通兩個(gè)電解質(zhì)溶液，所以我們稱之為鹽橋。下面我們按照教材P94頁實(shí)驗(yàn)41，按下圖所示裝置完成實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題：【實(shí)驗(yàn)41】將置有鋅片的ZnSO4溶液和置有銅片的CuSO4溶液用一個(gè)鹽橋連接起來，然后將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，并在中間串聯(lián)一個(gè)電流表，兩池溶液我們選擇用鹽橋連接。任務(wù)2：引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，①觀察電流表指針的變化；②觀察兩電解質(zhì)溶液顏色變化；③觀察兩電極質(zhì)量，顏色變化；④觀察取出鹽橋后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；并總結(jié)歸納，填寫下列表格：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①不用鹽橋，Cu、Zn用導(dǎo)線連起來，并在導(dǎo)線間接電流表分別插入CuSO4和ZnSO4溶液②使用鹽橋，Cu、Zn用導(dǎo)線連起來，并在導(dǎo)線間接電流表分別插入CuSO4和ZnSO4溶液③利用上述完整裝置，將ZnSO4溶液和CuSO4溶液交換【答題要點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①不用鹽橋，Cu、Zn用導(dǎo)線連起來，并在導(dǎo)線間接電流表分別插入CuSO4和ZnSO4溶液電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，無電流產(chǎn)生。②使用鹽橋，Cu、Zn用導(dǎo)線連起來，并在導(dǎo)線間接電流表分別插入CuSO4和ZnSO4溶液①鋅片溶解，銅片加厚變亮；②電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；③CuSO4溶液的顏色變淺。③利用上述完整裝置，將ZnSO4溶液和CuSO4溶液交換①鋅片有紅（或黑）色物質(zhì)生成，銅片上無明顯現(xiàn)象；②電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；③CuSO4溶液的顏色變淺。任務(wù)3：將同學(xué)分小組討論，鹽橋的組成以及作用是什么？【答題要點(diǎn)】1.鹽橋的組成及作用：（1）鹽橋的組成資料卡片：鹽橋——常見的鹽橋是一個(gè)倒置的U形管，含有瓊膠的KCl飽和溶液，含有K+與Cl，其中的瓊膠是一種含水豐富的凝膠，離子在其中既可以運(yùn)動(dòng)，又能起固定作用。（2）鹽橋的作用鹽橋在原電池的兩個(gè)半電池中起到橋梁的作用，負(fù)極金屬鋅失電子形成鋅離子進(jìn)入溶液，陽離子數(shù)增加，鹽橋中的陰離子Cl移向負(fù)極進(jìn)入溶液，使負(fù)極區(qū)硫酸鋅溶液保持電中性，鹽橋中的陽離子K+就移向正極進(jìn)入溶液，使正極區(qū)硫酸銅溶液保持電中性，保證電子長時(shí)間在外電路作定向移動(dòng)，形成穩(wěn)定的電流?；顒?dòng)2、雙液原電池的工作原理任務(wù)1：根據(jù)所學(xué)習(xí)的原電池原理，分組討論并總結(jié)鹽橋原電池中電子的、離子的移動(dòng)方向？【答題要點(diǎn)】電子的移動(dòng)方向：電子由Zn失去，經(jīng)導(dǎo)線流向Cu電極。離子的移動(dòng)方向：①硫酸鋅溶液中：Zn2＋向鹽橋移動(dòng)；②硫酸銅溶液中：Cu2＋向銅極移動(dòng)；③鹽橋中：K＋移向正極區(qū)(CuSO4溶液)，Cl－移向負(fù)極區(qū)(ZnSO4溶液)，使氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，不斷的產(chǎn)生電流。任務(wù)2：分析單液原電池和鹽橋原電池裝置特點(diǎn)，以及鹽橋電池的優(yōu)勢是哪些。【問題1】從裝置結(jié)構(gòu)討論兩池的差別【答題要點(diǎn)】1.原電池的兩個(gè)裝置的比較(以銅鋅原電池為例)【問題2】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)鹽橋原電池的優(yōu)勢：【答題要點(diǎn)】單液原電池中的還原劑Zn與氧化劑Cu2＋直接接觸，氧化劑與還原劑直接接觸，易造成能量損耗；而雙液原電池（鹽橋）中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避免能量損耗。使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)半電池中進(jìn)行，Zn與ZnSO4(aq)組成的鋅半電池；Cu與CuSO4(aq)組成的銅半電池?！緦?yīng)訓(xùn)練5】鋅銅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()A．正極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+B．電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+=Zn2++CuC．在外電路中，電流從負(fù)極流向正極D．鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液【答案】B【解析】Zn為活潑金屬，作負(fù)極，故Zn2e=Zn2+是負(fù)極反應(yīng)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在外電路中，電流從正極流向負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鹽橋中的K+移向消耗Cu2+的CuSO4溶液中，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！緦?yīng)訓(xùn)練6】關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是()A．電子從鋅電極通過電流表流向銅電極B．鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C．鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑D．取出鹽橋后，電流表仍會偏轉(zhuǎn)；銅電極在反應(yīng)前后質(zhì)量不變【答案】A【解析】鋅片作負(fù)極，銅片作正極，電子從負(fù)極流向正極，A項(xiàng)正確；鹽橋中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e=Cu，C項(xiàng)錯(cuò)誤；取出鹽橋后不能形成原電池，銅電極在反應(yīng)后質(zhì)量增加，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！緦?yīng)訓(xùn)練7】關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是()A．電子從鋅電極通過電流表流向銅電極B．鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C．鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是2H＋＋2e－=H2↑D．取出鹽橋后，電流表仍會偏轉(zhuǎn)，銅電極在反應(yīng)前后質(zhì)量不變【答案】A【解析】鋅片作負(fù)極，銅片作正極，電子從負(fù)極流向正極，A選項(xiàng)正確；鹽橋中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；取出鹽橋后不能形成原電池，銅電極在反應(yīng)后質(zhì)量增加，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。【對應(yīng)訓(xùn)練8】用銅片、銀片設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是（）A．電子通過鹽橋從乙池移向甲池B．銅片是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)C．開始時(shí)，銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag－e=Ag＋D．將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)相同【答案】D【分析】根據(jù)題中裝置，原電池的總反應(yīng)為Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，即銅片為負(fù)極，銀片為正極，根據(jù)原電池工作原理進(jìn)行分析；【詳解】A．根據(jù)原電池工作原理，電子從銅片經(jīng)電流計(jì)流向銀片，電子不通過鹽橋，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析，銅片是負(fù)極，根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．銀片為正極，電極反應(yīng)式為Ag++e=Ag，故C錯(cuò)誤；D．銅比銀活潑，將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，與該原電池總反應(yīng)相同，故D正確；三、原電池的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)【導(dǎo)入】根據(jù)原電池工作原理，判斷該氧化還原反應(yīng)2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+能否設(shè)計(jì)原電池，并寫出電極反應(yīng)式，同時(shí)設(shè)計(jì)單液原電池和雙液原電池，畫出此原電池的裝置簡圖。【要點(diǎn)分析】1.原電池電極的選?。和ㄟ^分析總電極反應(yīng)式：2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+負(fù)極：氧化反應(yīng)——還原劑——化合價(jià)升高（失電子），所以選擇Cu作為電極；正極：還原反應(yīng)——氧化劑——化合價(jià)降低（得電子），可以選擇石墨作為電極；2.電解質(zhì)溶液的選擇：通過分析總電極反應(yīng)式：2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+2Fe3+得電子，選擇含有2Fe3+的溶液作為與負(fù)極反應(yīng)的電解質(zhì)溶液?；顒?dòng)1、單液原電池的設(shè)計(jì)任務(wù)1：單液原電池的設(shè)計(jì)，從電極的選取，電極反應(yīng)式的書寫考慮問題，進(jìn)行總結(jié)?！敬痤}要點(diǎn)】單液原電池電池裝置負(fù)極電極Cu；電極反應(yīng)式：Cu－2e－=Cu2＋正極電極石墨；電極反應(yīng)式：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液選擇FeCl3溶液。任務(wù)2：在掌握了原電池的工作原理基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+設(shè)計(jì)成鹽橋原電池的裝置。【答題要點(diǎn)】雙液原電池電池裝置負(fù)極電極Cu；電極反應(yīng)式：Cu－2e－=Cu2＋正極電極石墨；電極反應(yīng)式：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋電解質(zhì)溶液正極（石墨）插入的電解質(zhì)溶液FeCl3溶液，負(fù)極（Cu）插入的電解質(zhì)溶液選擇CuCl2溶液?！緦?yīng)訓(xùn)練9】如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置，下列敘述中正確的是()A．電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負(fù)極B．該原電池的總反應(yīng)為2Fe3+＋Cu=Cu2+＋2Fe2+C．電極Ⅱ的電極反應(yīng)為Cu2+＋2e=CuD．鹽橋中裝有含瓊膠的氯化鉀飽和溶液，其作用是傳遞電子【答案】B【解析】在該原電池中，存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)2Fe3+＋Cu=Cu2+＋2Fe2+，故電極Ⅱ是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2+，電極Ⅰ是正極，電極反應(yīng)式為Fe3+＋e=Fe2+。A項(xiàng)，電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該原電池的總反應(yīng)為2Fe3+＋Cu=Cu2+＋2Fe2+，故B正確；C項(xiàng)，電極Ⅱ的電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2+，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鹽橋中裝有含瓊膠的氯化鉀飽和溶液，其作用是傳遞陰、陽離子，而不是電子，故D錯(cuò)誤；故選B。【對應(yīng)訓(xùn)練10】某原電池的工作原理如圖所示，總反應(yīng)為Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑，下列說法正確的是()A．石墨為電池的負(fù)極B．電池工作時(shí)Zn逐漸被消耗C．電子由石墨電極經(jīng)外電路流向Zn電極D．反應(yīng)2NH4++2e=2NH3↑+H2↑在負(fù)極上發(fā)生【答案】B【解析】A項(xiàng)，有總反應(yīng)為Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑知，鋅元素的化合價(jià)升高失去電子被氧化，作負(fù)極，石墨是正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，有總反應(yīng)為Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑可知，鋅逐漸被消耗，故B正確；C項(xiàng)，有A分析可知，鋅是負(fù)極，石墨是正極，電子有負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即電子有鋅經(jīng)外電路流向石墨，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在原電池中，正極發(fā)生還原反應(yīng)，則反應(yīng)2NH4++2e=2NH3↑+H2↑在正極上發(fā)生，故D錯(cuò)誤；故選B?；顒?dòng)2、含離子交換膜的電池任務(wù)1：引導(dǎo)學(xué)習(xí)含離子交換膜的電池，這一部分只是簡單認(rèn)識該裝置?！舅伎肌葵}橋原電池電流弱的原因？裝置特點(diǎn)：兩電極分別在兩池，離子通過鹽橋移動(dòng)，所以距離長。由于鹽橋的體積有限，所以離子容量小，那我們?nèi)绾胃倪M(jìn)你呢？【回答要點(diǎn)】1.離子交換膜的定義：陰離子交換膜只允許陰離子通過，陽離子交換膜只允許陽離子通過以及展現(xiàn)含有離子交換膜的裝置。2.離含離子交換膜的電池作用：可以解決鹽橋電池電流強(qiáng)度逐漸變小的問題。2.原電池裝置的演變過程：【對應(yīng)訓(xùn)練11】鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡【答案】C【解析】A項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上Cu2＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在乙池中Cu2＋＋2e－=Cu，同時(shí)甲池中的Zn2＋通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池中，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中Zn2＋通過陽離子交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過交換膜的，錯(cuò)誤。課后作業(yè)練習(xí)【例1】考點(diǎn)：原電池裝置的判斷難度：☆☆下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是()【答案】D【解析】酒精為非電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中未使用鹽橋，沒有形成閉合回路；C項(xiàng)中兩個(gè)電極材料相同，不能形成原電池。依據(jù)原電池的構(gòu)成條件可知D正確?！纠?】考點(diǎn)：原電池正負(fù)極的判斷難度：☆☆下列有關(guān)原電池的電極名稱的敘述錯(cuò)誤的是()A．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極B．正極為電子流入的一極C．比較不活潑的金屬為負(fù)極D．電流流出的一極為正極【答案】C【解析】原電池中相對活潑的金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；相對不活潑的金屬(或非金屬導(dǎo)體)為正極，發(fā)生還原反應(yīng)?！纠?】考點(diǎn)：原電池原理綜合的判斷難度：☆☆☆☆原電池的正負(fù)極不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，則下列說法正確的是（）A．Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，剛開始時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為B．Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e+4OH==AlO2+2H2OC．由Fe、Cu、濃硝酸組成的原電池，剛開始時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe3e==Fe3+D．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2e==Cu2+【答案】B【解析】A.Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，剛開始時(shí)，鋁被鈍化，銅作負(fù)極，鋁作正極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2e==Cu2+，錯(cuò)誤；B.由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，Al作負(fù)極，Mg作正極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e+4OH==AlO2+2H2O，正確；C.由Fe、cu、濃硝酸組成的原電池，剛開始時(shí)，F(xiàn)e被鈍化，F(xiàn)e作正極，Cu作負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2e==Cu2+，錯(cuò)誤；D.該原電池中，F(xiàn)e易失去電子而作負(fù)極，Cu作正極，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe3e==Fe3+，錯(cuò)誤；故選B?！纠?】考點(diǎn)：原電池應(yīng)用的考察難度：☆☆☆有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)4裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減??；b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生；c極無變化d極溶解；c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()A．a(chǎn)>b>c>dB．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c【答案】C【解析】把四個(gè)實(shí)驗(yàn)從左到右分別編號為①、②、③、④，則由實(shí)驗(yàn)①可知，a作原電池負(fù)極，b作原電池正極，金屬活動(dòng)性：a>b；由實(shí)驗(yàn)②可知，b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化，則活動(dòng)性：b>c；由實(shí)驗(yàn)③可知，d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生，c作正極，則活動(dòng)性：d>c；由實(shí)驗(yàn)④可知，電流從a極流向d極，則d極為原電池負(fù)極，a極為原電池正極，則活動(dòng)性：d>a；綜上所述可知活動(dòng)性：d>a>b>c，故選C。【例5】考點(diǎn)：雙液原電池原理的判斷難度：☆☆☆鋅銅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()A．正極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+B．電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+=Zn2++CuC．在外電路中，電流從負(fù)極流向正極D．鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液【答案】B【解析】Zn為活潑金屬，作負(fù)極，故Zn2e=Zn2+是負(fù)極反應(yīng)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在外電路中，電流從正極流向負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鹽橋中的K+移向消耗Cu2+的CuSO4溶液中，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！纠?】考點(diǎn)：原電池設(shè)計(jì)的考察難度：☆☆☆某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)Zn＋2FeCl3ZnCl2＋2FeCl2，設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置，下列說法正確的是()A．Zn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．b電極反應(yīng)式為2Fe3＋＋2e－2Fe2＋C．電子流動(dòng)方向是a電極→FeCl3溶液→b電極D．電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅【答案】D【解析】根據(jù)Cl－的移動(dòng)方向可知，b電極為負(fù)極，a電極為正極，根據(jù)電池反應(yīng)式可知，Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b電極反應(yīng)式為Zn－2e－Zn2＋，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子流動(dòng)方向是b電極→導(dǎo)線→a電極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；正極材料的活潑性應(yīng)比負(fù)極材料弱，D項(xiàng)正確?！纠?】考點(diǎn)：原電池設(shè)計(jì)的考察難度：☆☆☆☆某原電池的工作原理如圖所示，總反應(yīng)為Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑，下列說法正確的是()A．石墨為電池的負(fù)極B．電池工作時(shí)Zn逐漸被消耗C．電子由石墨電極經(jīng)外電路流向Zn電極D．反應(yīng)2NH4++2e=2NH3↑+H2↑在負(fù)極上發(fā)生【答案】B【解析】A項(xiàng)，有總反應(yīng)為Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑知，鋅元素的化合價(jià)升高失去電子被氧化，作負(fù)極，石墨是正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，有總反應(yīng)為Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑可知，鋅逐漸被消耗，故B正確；C項(xiàng)，有A分析可知，鋅是負(fù)極，石墨是正極，電子有負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即電子有鋅經(jīng)外電路流向石墨，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在原電池中，正極發(fā)生還原反應(yīng)，則反應(yīng)2NH4++2e=2NH3↑+H2↑在正極上發(fā)生，故