电化学基础 学案版

第一节 原电池一、教材提炼电化学：研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学。

电化学反应过程（及其装置）可以分为两类（从反应产物和电流的关系）： 产生电流的反应（发生在化学电池中，是自发的，向外界输送能量）； 借助电流而发生的反应（发生在电解池中，由外界输入的能量推动）。

电化学相关工业：电解、电镀、电冶金、电池制造氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转移，但通常的的氧化还原反应中不能获得电流。

（相当于短路，反应时，有热量放出来）二、考点解读 要点一、原电池1、概念：将 转化为的装置叫原电池。

（是电的源头） 2、原电池的构成条件① (材料可以是金属或导电的非金属)，分别发生氧化和还原反应。

负极：活泼性 ，失去电子发生 反应。

（负阳氧失） 正极：活泼性 ，溶液中阳离子得到电子发生还原反应。

（正阴还得）② ，电解质中阴离子（带负电）向负极方向移动，阳离子（带正电）向正极方向移动，阴阳离子定向移动形成内电路。

（正正负负） ③导线将两电极连接， 。

④有能 反应。

要点诠释：a ．原电池中，电极材料可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。

如图：b ．形成闭合回路的方式有多种，可以是用导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触。

如图：ZnSO 4 CuSO 4Z n CuC CH 3CH 2OHCuSO 4 Zn CuSO 4要点二、原电池工作原理的实验探究1、实验设计①按照图示装置进行实验。

请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化，分析是否有电流产生。

极Zn片：极Cu片：同时在Zn片上，Zn可直接与CuSO4溶液反应，生成Cu与ZnSO4，因此该装置中既有化学能转化为电能，同时也有化学能转化为热能。

指针发生，但是标注出电子流向②按照下图组装实验装置，注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。

请观察反应过程中电流表指针位置的变化，判断是否有电流产生，并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。

锌片：极，( 反应)铜片：极，( 反应)总化学方程式：指针发生，且标注出电子流向要点诠释：盐桥的作用及优点a．组成：将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙)，即可得到盐桥。

将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。

b．作用：使两个半电池中的溶液连成一个路。

c．优点：使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定向移动，使原电池能、地产生电流。

电流产生情况电极表面变化情况温度变化情况能量变化情况(Ⅰ) 有电流产生，指针偏转，但不稳定锌片质量，铜片上有色物质析出，铜片质量溶液温度化学能转化为能、能(Ⅱ) 有电流产生，指针较稳定偏转，锌片质量，铜片上有色物质析出，铜片质量溶液温度化学能转化为能1mol/L的CuSO4溶液CuZn1mol/L ZnSO4 1mol/L CuSO4Z n Cu要点三、原电池中电荷移动方向在原电池构成的闭合电路中，有电荷的流动；从电路的构成方面来说，有外电路上电荷的流动和内电路上电荷的流动；从电荷的类型方面来说，有电子的流动和阴、阳离子的流动，其中的具体情况见图。

电子从负极出发流向正极★★，阴、阳离子：阳离子流向正极，阴离子流向负极离子不上岸（导线），电子不下水（溶液）要点四、原电池的电极判断要点诠释：活泼金属在原电池中不一定作负极。

如Mg—Al—NaOH溶液原电池，活泼性Mg＞Al，但此原电池中Al作负极，作正极。

负极反应：，正极反应：，总反应：。

判断一个原电池中的正负极，最根本的方法是：失e－的一极是极；得e－的一极为极。

要点五、原电池电极反应式的书写1、题目给定图示装置2、题目给定总反应式①分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生反应，正极发生反应的原理，写出正负电极的反应物与产物。

②在电极反应式的左边写出得失电子数，并使左右两边守恒。

③根据质量守恒定律配平电极反应式。

3、几个注意点①负极材料若不与电解质溶液发生反应，则负极失电子，空气中的O2得电子发生还原反应。

②电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求，如难溶物、难电离物、气体、单质、氧化物等均应写成化学式形式。

③注意电解质溶液的成分对正负极反应产物的影响。

如负极反应生成的阳离子若与电解质溶液的阴离子反应，则电解质溶液的阴离子应写入电极反应式，例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池，负极反应为。

要点六、原电池原理在化学中的应用1、设计原电池从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。

关键：电解质溶液：一般能与负极反应。

或者溶解在溶液中的物质(如O2)与负极反应。

电极材料：一般较活泼的金属作极，较不活泼的金属或非金属作极。

设计思路实例以自发的氧化还原反应为基础2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2把氧化还原反应分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)：以两极反应原理为依据，确定电极材料及电解质溶液负极材料：；正极材料：石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属；电解质溶液：溶液画出示意图2、原电池工作原理的其他应用①制造电池②金属的腐蚀与防护③判断金属的活泼性④加快反应的速率构成原电池时反应速率比直接接触的反应速率。

如实验室制取H2时，用粗锌与稀H2SO4反应比用纯锌时的速率快。

【典型例题】类型一：原电池原理及简单应用例1 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【变式1】下列变化中属于原电池反应的是( )（双选）A．在空气中金属铝表面迅速氧化成保护层B．镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色的保护层D．锌与稀硫酸反应时，加入少量的CuSO4溶液可使反应加快例2 如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，则对此装置的下列说法正确的是( )A．外电路的电流方向为：X→外电路→YB．若两电极分别为Zn棒和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn棒C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X＞YD．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应【变式1】X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中，组成原电池。

X、Y相连时，X 为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。

据此判断四种金属的活泼性顺序是( )A．X＞Z＞W＞Y B．Z＞X＞Y＞W C．W＞X＞Y＞Z D．Y＞W＞Z＞X类型二：原电池的设计例3 利用反应Zn+2Fe3+＝Zn2++2Fe2+设计一个原电池，在下边方框内画出实验装置图，并指出正极为________，电极反应式为________；负极为________，电极反应式为________。

实验装置图如下：或【变式1】如图所示装置中，电流表A发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的( )A．a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4B．a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4c．a是Fe、b是Ag、c为AgNO3溶液D．a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液类型三：电极反应式、电池反应式的书写例4 依据氧化还原反应：2Ag+ (aq)+Cu (s)＝Cu2+ (aq)+2Ag (s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________；(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为________；X电极上发生的电极反应为________；(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。

三、课后练习一、选择题1．下列各组成金属和溶液，能组成原电池的是()（双选）A. Cu、Cu、稀硫酸B. Zn、Cu、稀硫酸C. Cu、Zn、酒精D. Zn、Cu、CuSO4溶液2.有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。

将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。

将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出，据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（）A．B＞C＞D＞A B．D＞B＞C＞A C．D＞C＞B＞A D．D＞A＞B＞C 3．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是（）A. 负极有Cl-逸出，正极有H+逸出B. 负极附近Cl-的浓度减小C. 正极附近Cl-的浓度逐渐增大D. 溶液中Cl-的浓度基本不变4．以Mg片和Al片为电极，并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是（）A. Mg片作负极，电极反应：Mg－2e-＝Mg2+B. Al片作负极，电极反应：Al＋4OH-－3e－＝AlO2－＋2H2OC. 电子从Mg电极沿导线流向Al电极D. Al片上有气泡产生5．下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是（）A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C、与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子D、常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化6．关于如图所示装置的叙述，正确的是（）A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．铜离子在铜片表面被还原7．有关如右图所示原电池的叙述，正确的是（盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液）（）A．铜片上有气泡逸出 B．取出盐桥后，电流计依然发生偏转C．反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 D．反应前后铜片质量不改变8.现有一定条件下进行的反应：Cu+2H2O＝Cu(OH)2+H2↑，根据该反应设计原电池的说法正确的是（）A．可以铜为负极，碳为正极，氯化钠为电解质溶液构成原电池B．可以铜为正极，碳为负极，氯化钠为电解质溶液构成原电池C．可以铜为负极，碳为正极，稀硫酸为电解质构成原电池D．该反应不能构成原电池9.将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（）A．氯化铝B．硫酸铜C．硝酸银D．稀硫酸10．如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（）A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．铁圈和银圈保持平衡状态C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜11.100 mL浓度为2 mol／L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是（）A．加入适量6 mol／L的盐酸B．加入几滴CuCl2溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的NaCl溶液第二节化学电源一、教材提炼二、考点解读知识点一、化学电池1、定义化学电池是将能转变成能的装置。