辽宁省庄河市第六高级中学高中化学选修四41 原电池 学案

内容解读

1.体验化学能与电能相互转化的探究过程

2.认识原电池概念、原理、组成及应用。

3.通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。

【预习提纲】

一．原电池工作原理

1、原电池定义：将转变为的装置。

2、组成原电池的条件：

（1）____________________________________________________

（燃料电池中两极可同选石墨或铂）

（2）_____________________________

（3）_____________________________

（4）_______________________________________________

3、电极反应方程式的书写

注意：遵循三大守恒（电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒）

如图所示，电极方程式：

负极：_______________________

正极：_______________________

总反应：_______________________

4.盐桥的作用

（1）使整个装置构成_______________，代替两溶液直接接触。

（2）平衡电荷。

二．电极名称及其判断：

（1）根据电极材料：两种金属（或金属与非金属）组成电极，若它们都与（或都不与）电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作。

（2）根据电极反应：失电子——反应—极

得电子——反应—极

（3）根据电子或电流流动方向（外电路）：

电子从极流出，流入极，

电流从极流出，流入极，

（4）根据离子的定向移动（内电路）：阳离子向移动阴离子向移动。【典型例题】

【例1】下列哪些装置能组成原电池？（）

【例2】请写出下列原电池电极反应式及总反应式。

Fe-C ( 稀硫酸)

Cu -Ag (硝酸银溶液)

Al - Mg (氢氧化钠溶液)

【例3】请把 Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2,设计成原电池，画出装置图。

【例4】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

【同步训练】

1．下列关于原电池的叙述中，正确的是（）A.原电池中，正极就是阳极，负极就是阴极 B.形成原电池时，在负极上发生氧化反应

C.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动

D.电子从负极流向正极

2. 某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（）

A.正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液

B.正极为C，负极为Fe，电解质为Fe（NO3）3溶液

C.正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液

D.正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液

3．在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是 ( )

A.锌片是正极，铜片上有气泡产生

B.电流方向是从锌片流向铜片

C.溶液中H2SO4的物质的量减少

D.电解液的PH保持不变

4．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是（）

5

（）

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－＋2H2O

C.电子从Mg电极沿导线流向Al电极

D..Mg片上有气泡产生

6．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

7．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分别投入等浓度盐酸溶液中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液中，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. D﹥C﹥A﹥B

B. D﹥A﹥B﹥C

C. D﹥B﹥A﹥C

D.B﹥A﹥D﹥C 8．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

9．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

10分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )

A．（1）（2）中Mg作负极，（3）（4）中Fe作负极

B．（2）中Mg作正极，电极反应式为：6H2O＋6e-=6OH-＋3H2↑

C．（3）中Fe作负极，电极反应式为：Fe－2e-=Fe2+

D．（4）中Cu作正极，电极反应式为：2H+＋2e-=H2↑

11.一个完整的氧化还原反应方程式．可以拆分写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式，如2Fe 3++Cu=2 Fe 2++ Cu 2+可以写成：氧化反应: Cu—2e-= Cu 2+；还原反应：2Fe 3++ 2e-=2 Fe 2+。

（l）根据以上信息将反应3NO2 +H2O＝2 H+ + 2NO3-+ NO拆分为两个“半反应式”．：氧化反应式为：，还原反应式为

（2）已知某一反应的“半反应式”分别为CH4+ 10OH-—8e-=CO32-+ 7H2O；O2+2H2O+ 4e-=4OH-，则总反应式为

12．近年我国首创以Al─空气─海水为能源的新型电池，以海水为电解液．靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流．其工作时电极总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O= 4Al(O H)3；请判断：

（1）原电池的负极是______；

（2）工作时原电池的两极反应：A．负极；

B．正极；

（3）工作时原电池正极附近pH______（增大，减小，不变）．