高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲
人教版高二化学选修四:原电池PPT
人 教 版 高 二 化学选 修四: 原电池 PPT
4、原电池电极的判断
特性 负极 电子流出 相对活泼 失电子 发生氧化反应 正极 电子流入 相对不活泼 得电子 发生还原反应
1、根据定义来判断:电子流出的一极是负极;电子 流入的一极是正极。 2、根据反应类型来判断:发生氧化反应的一极是负 极;发生还原反应的一极是正极。 3、根据电极活泼性来判断:一般来说,较活泼的一 极是负极;较不活泼的一极是正极。 4、根据离子流向来判断:阴离子移向的一极是负极; 阳离子移向的一极是正极。
人 教 版 高 二 化学选 修四: 原电池 PPT
例5:在Cu-Zn原电池中,200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到 0.168L升气体,则流过导线的电子为 0.015 mol,溶液 的pH值为__4_-_lg_3__.7_5_?(溶液体积变化忽略不计)
示意图
联系
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
(3)钢铁腐蚀的防护
1、改变金属的内部组织结构:如将Cr、Ni等金属加 进钢里制成合金钢。
2、金属表面覆盖保护层:如油漆、油脂等,电镀 (Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜)作保护层。 原理:隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法 原理:形成原电池反应 时,让被保护金属做正 极,不反应,起到保护 作用;而活泼金属反应 受到腐蚀。
人 教 版 高 二 化学选 修四: 原电池 PPT
人 教 版 高 二 化学选 修四: 原电池 PPT
例1:下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是( C )
A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲上有H2放出 B.在氧化还原反应中,甲比乙失去的电子多 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强
4.1原电池 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1(共28张PPT)
ZnSO₄溶液
CuSO₄溶液
1.负极材料与电解质溶液分开为两池
2.负极池:负极材料及其对应的金属盐溶液 正极池:正极材料及电解质溶液
3.两池用盐桥相连
作用:
1. 连 接 内 电 路 2. 平 衡 电 荷
Zn
Cu
稀硫酸
原反应。试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式?
A电流表
盐桥
ZnSO₄溶液
CuSO₄溶 液
图4-1锌铜原电池示意图
例1、一个完整的氧化还原反应可以拆分,写成两个“半反应”式,一个是“氧化 反应”式,一个是“还原反应”式。如氧化还原反应:2FeCl₃+Cu =2FeCl₂+CuCl₂。
(1)可以写成氧化反应:Cu -2e-=Cu²+ 还原反应: 2Fe³++2e-=2Fe²+
形成条件三:必须形成闭合回路
形成条件四:必须存在自发的氧化还原反应
二、原电池
2.原电池工作原理
e-
外电路
导电原因:电子定向移动 电子流向: 负极 → 正极
e-
电势低→电势高
负 极 Zn
Cu 正 极
电子不下水,离子不上岸
+Zn²*H
so}so H
H₂ 稀硫酸
内电路
导电原因:离子定向移动 离子流向:“正向正,负向负”
练习2、如下图所示的原电池装置,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,对此装置的下列说法正确的是( C )
A.外电路的电流方向为:X→ 外电路→Y B.若两电极分别为Zn 和碳棒,则X 为碳棒,Y 为Zn C.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>Y D.X极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应
部编人教版高二化学选修4《第4章电化学基础第1节原电池》课堂教学精品ppt课件
5.原电池的“盐桥”中装的必须是电解质,原电池工
作时导线上有电子通过,盐桥中也一定有电子通
过
()
提示:错误.因为金属导体是靠自由电子的定向
移动而导电,电解质溶液只能是靠阴、阳离子的
定向移动而导电,故盐桥上定向移动的只能是离
子而不是电子.
返回
返回
一、原电池工作原理 1.原电池工作原理图示
返回
返回
1.如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
返回
解析:依据构成原电池的四个必要条件分析:A中两电 极相同;C中没有构成闭合回路;D中酒精是非电解 质.唯有B符合条件. 答案: B
返回
考查点二 原电池原理的应用
[例2] X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸
入稀硫酸中构成原电池.X、Y相连时,X为负极;Z、
返回
二、原电池正负极的判断和电极反应式的书写 1.原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两电极材料判断.对原电池而言,活
泼的金属是负极,活泼性较弱或能导电的非金属是 正极. (2)根据电流方向或电子流动方向判断.原电池中,电流 由正极流向负极,电子由负极流向正极.
返回
(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断.在原电 池内,阳离子移向正极,阴离子移向负极.
的关系).
返回
返回
考查点一 原电池原理
[例1] (2010·陵水高二检测)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,电解质溶液为FeCl3 B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3 C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3 D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲
高二化学电化学基础——原电池人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:电化学基础——原电池二. 重点、难点:1. 重点是进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式2. 难点是原电池的工作原理三. 具体内容:1. 原电池的概念2. 原电池构成的条件3. 正负极的判断,并设计锌和铜离子反应的装置4. 铜锌原电池(1)装置(2)现象(3)盐桥的作用(4)电极反应(5)原理(6)半电池(7)电解质溶液和电极的选择(8)电子和电流的流向【典型例题】[例1] 如图所示,烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用导线相连的铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、Pb都有剩余。
试写出可能的电极反应式,并指出正、负电极及电极反应类型。
(1)Fe:____________、___________(可不填满,也可补充,下同);(2)Pb片:__________、____________。
答案:(1)开始时,Fe是正极:4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O(还原反应);后来,Fe是负极:3Fe-6e-=3Fe2+(氧化反应)(2)开始时,Pb是负极:Pb-2e-=Pb2+(氧化反应);后来,Pb是正极:2NO3—+8H++6e-=2NO↑+4H2O(还原反应)解析:把物质的性质和原电池联系。
[例2] 把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中有0.2mol电子通过时,负极的质量变化()A. 减少0.1gB. 减少6.5gC. 减少5.6gD. 增加6.4g答案:B解析:利用原电池反应的实质是氧化还原反应进行计算。
[例3] 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池,在工作过程中,电解质溶液的pH()A. 不变B. 先变小后变大C. 逐渐变大D. 逐渐变小答案:C解析:考察基本的电极反应的判断。
[例4] 将等质量的A、B两份锌粉装入试管中,分别加入过量的稀硫酸,同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。
图表示产生氢气的体积V与时间t的关系,其中正确的是()答案:D解析:考察原电池的应用和判断产物的方法。
人教版高二化学选修4教学课件:第四章4.1 原电池(共12张PPT)
例:写出下列装置的电极反应式
二、设计原电池
设计思路
1. 写出电极反应式 将已知的氧化还原反应拆分为氧化反应和还原
反应两个半反应。 2. 确定电极材料
以两极反应原理为依据,确定电极材料。 如,发生氧化反应的物质为金属单质,可用该 金属直接作负极;用较不活泼的金属(或能导电的惰 性材料)作正极。 3. 确定电解质溶液 一般选用总反应式中的电解质溶液;若有盐桥 ,阳离子与电极相对应,电极不与电解质溶液反应
2. 工作原理
电极反Байду номын сангаас式的书写
(1)遵循离子方程式书写规则。 注意:生成难溶物沉积在电极上,不标“↓”。
(2)方法步骤 标变价→列物质→注得失→配守恒
负极:氧化反应,还原剂 − ne- ══ 氧化产物 正极:还原反应,氧化剂 + ne- ══ 还原产物 电池反应 = 负极反应式 + 正极反应式
注意:同时书写正负极反应式,以得失电子数 相等配平;书写单个电极反应式,化为最简整数比 。
第四章 电化学基础
第一节 原电池
一、原电池
−
+
1. 装置
盐桥:装有含琼胶的KCl饱和溶液 盐桥的作用: ① 构成闭合回路。 ② 平衡电荷。盐桥中的阴、阳离子定向迁移(溶液中的离子不能通过盐桥),使电
解质溶液保持电中性,反应持续进行,能长时间稳定放电。 ③ 避免电极与电解质溶液直接反应,最大程度地将化学能转化为电能。
达标练习
教材 P73 习题
课后作业
学法 P105-106
这一 样个 的人 人所 才受 有的 学教 问育 。超
过 了 自 己 的 智 力 ,
You made my day!
我们,还在路上……
课时4.1 原电池-高二化学选修4精品讲义(人教版)
原电池【学习目标】1、知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置,通过实验会说明原电池的原理2、会判断原电池的正极、负极,会正确书写电极反应式,熟知原电池的应用 【主干知识梳理】一、火力发电1、火力发电的工作原理:火力发电(火电)是通过化石燃料(如:煤、石油、天然气)燃烧时发生的氧化还原反应,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。
火力发电过程中,化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能。
其中,燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键化学能(氧化还原反应)−−−→−燃料燃烧热能−−−→−蒸汽轮机机械能−−→−发电机电能 2、火力发电的优缺点(1)优点:①我国煤炭资源丰富; ②电能清洁、安全,又快捷方便(2)缺点:①排出大量的温室气体CO 2; ②有些废气可能导致酸雨,如:SO 2;③消耗大量的不可再生能源; ④能量转化率低; ⑤产生大量的废渣、废水二、原电池实验步骤将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象用导线连接锌片和铜片,并在锌片和铜片之间串联一个电流表,观察电流表指针是否偏转装置图现象 锌片逐渐溶解,表面有气泡;铜片表面无气泡 锌片逐渐溶解,铜片表面有气泡锌片逐渐溶解,铜片表面有气泡,电流表指针发生偏转 解释或说明锌与稀硫酸发生置换反应产生H 2,而铜则不能锌与稀硫酸反应,但氢气在铜片上产生锌与稀硫酸反应,但氢气在铜片上产生,导线中有电流1将化学能转化为电能的装置;原电池的反应本质是氧化还原反应2、原电池的工作原理当用导线连接铜片和锌片一同进入稀硫酸时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn 2+而进入溶液,电子则有锌片经导线流向铜片,溶液中的H +从铜片中获得电子被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子从铜片上析出。
由于导线上有电子通过,因此产生了电流,电流表的指针会发生偏转3、组成原电池的条件(1)两个活泼性不同的电极【微点拨】①其中一个相对较活泼,另一个相对较不活泼,如:金属与金属、金属与非金属、非金属与非金属②燃料电池中两极可同选石墨或铂(2)电解质溶液(溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(4)有自发进行的氧化还原反应【即学即练1】1、在如图所示的8个装置中,属于原电池的是2、下列装置不能构成原电池的是()A B C D3、下列叙述正确的是()①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应,负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+,能以原电池的形式来实现A.①⑤B.①④⑤C.②③④D.②⑤5、原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向(1)外电路中电子的流向:负极——经导线——正极(2)外电路中电流的流向:正极——经导线——负极(3)内电路中离子的迁移:阴离子移向负极,阳离子移向正极6、原电池中正负极的判断方法(1)根据电极反应或总反应方程式来判断作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断电子流出或电流流入的一极负极;电子流入或电流流出的一极正极(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断阳离子向正极移动;阴离子向负极移动(4)根据原电池的两电极材料来判断两种金属(或金属与非金属)组成的电极,若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应,则较活泼的金属作负极;若只有一种电极与电解质溶液能反应,则能反应的电极作负极(5)根据电极质量的变化来判断工作后,X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极放电,X极为正极,X极活泼性弱;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极,活动性强(6)根据电池中的现象来判断:若某电极上有气泡冒出,则是因为析出了H2,说明该电极为正极,活泼性弱【即学即练2】1、下列哪些装置能组成原电池,若能,标明原电池的正负极2、下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生气泡的是()3、如图所示装置,电流表指针发生偏转,同时A极逐渐变粗,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为稀硫酸B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3溶液三、原电池原理的主要应用1、加快氧化还原反应的速率:一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。
高中化学第四章电化学基础第一节原电池课件新人教版选修4
(3)形成 □03 闭合 回路(外电路用导线相连或两电极互相接触并将两电
极插入电解质溶液中或使用盐桥)。
(4)能自发地发生 □04 氧化还原反应。
2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)
电子流向
流出
流入
反应类型
□12 氧化 反应
答案 (1)Cu2++2e-===Cu (2)甲 (3)Zn+Cu2+===Zn2++Cu
答案
解析 该装置是带盐桥的原电池装置,Zn+Cu2+===Zn2++Cu,正极 反应为 Cu2++2e-===Cu,由于甲烧杯中锌离子过剩,所以氯离子进入甲烧 杯中保持电中性。
解析
6.某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,完成下列问题:
答案 (1)①Zn+2H+===Zn2++H2↑ ②正 氧化 ③Zn-2e- ===Zn2+ 2H++2e-===H2↑ (2)6.5
答案
解析 (1)①a 和 b 不连接时,该装置不构成原电池,锌和氢离子发生 置换反应,离子方程式为 Zn+2H+===Zn2++H2↑;②a 和 b 用导线连接, 该装置构成原电池,铜作正极,正极上发生还原反应;锌作负极发生氧化 反应;③a 和 b 用导线连接,该装置构成原电池,铜作正极,发生还原反 应,电极反应式为 2H++2e-===H2↑;锌作负极发生氧化反应,电极反应 式为 Zn-2e-===Zn2+。 (2)锌片减少的质量=0.22mol×65 g·mol-1=6.5 g。
解析
规律方法 原电池工作原理考查角度
原电池工作原理主要考查:(1)正负极的判断;(2)电子移动方向;(3)离子 移动方向;(4)反应类型及电极反应式书写和现象判断。
人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳
电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版)特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应)正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应原电池原理电子流向:负极经导线到正极电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应)正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应)放电:与一次电池相同二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负)充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应)原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应)化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性)电极反应正极:O2得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种燃料电池碱性介质:O2 + 4+ 2H2O 4酸性介质:O2 + 4+ 4 2H2O电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O2+ 4 2O2-质子交换膜(传导氢离子):O2 + 4+ 4 2H2O特殊原电池: 镁、铝、氢氧化钠,铝作负极 ;铜、铝、浓硝酸,铜作负极 ; 铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应(接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:>>高价态含氧酸根(还原性顺序),发生氧化反应,相应产生氯气、氧气电解原理电极反应阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应(接电源负极)常用放电顺序是:>2+>>活泼金属阳离子(氧化性顺序),相应产生银、铜、氢气电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动)离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电)常见电极反应式阳极: 2- 22↑ , 4- 4 O2↑+ 2H2O或2H24 O2↑+4(来自水时适用)电解池阴极:+ , 2+ + 2 , 2 + 2 H2↑或2H222↑+2(来自水时适用)电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:、、 H24、3、24溶液等电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:、2溶液等常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:、、2溶液等电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:4、3溶液等氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠铜的电解精炼:粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液电解原理的应用电镀(铜):纯铜作阳极,待镀件作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液(电镀液)冶炼金属,如钠(电解熔融氯化钠)、镁(电解熔融氯化镁)、铝(电解熔融氧化铝)金属的电化学防腐(外接电源的阴极保护法)金属的腐蚀:分为化学腐蚀和电化学腐蚀,其中,后者是主要方式,且速率更大(因为电化学腐蚀时形成了大量微小原电池),电化学腐蚀包括吸氧腐蚀(中性、碱性环境等)以及析氢腐蚀(酸性较强时),吸氧腐蚀是主要形式,钢铁可以最终均形成红棕色的铁锈(2O3·2O)。
高二化学原电池知识点
高二化学原电池知识点原电池是一种将化学能转化为电能的装置,由于其简单、方便和高效的特点,被广泛应用于各个领域。
在高二化学学习中,我们需要了解一些关于原电池的基本知识点。
本文将为你介绍原电池的构成、原理、分类和应用。
一、原电池的构成原电池是由两种或两种以上的电极以及它们之间的电解质构成的。
电极分为阳极和阴极,电解质是连接电极的导电溶液或者固体。
阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
电解质则是使阳极和阴极之间可以传递离子或电子的介质。
二、原电池的工作原理原电池的工作原理可简单归纳为“氧化-还原”反应。
在原电池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,产生的电子沿外电路流动,从而产生电流。
三、原电池的分类原电池可以根据电解质的形式、电极的材料以及反应方式进行分类。
根据电解质的形式,原电池可分为液体电池和固体电池。
液体电池中的电解质为溶液,而固体电池则使用固体电解质。
根据电极的材料,原电池可分为单金属电池、双金属电池和燃料电池。
根据反应方式,原电池可分为非可逆电池和可逆电池。
四、原电池的应用原电池在生活中有许多应用。
最常见的原电池就是干电池,它广泛应用于遥控器、手电筒等小型电子设备中。
其他的应用包括锂电池、镉镍电池、氢燃料电池等。
锂电池因其高能量密度和长寿命被广泛应用于电动汽车和移动设备。
氢燃料电池则是一种清洁能源,在交通和能源供应方面具有重要的应用前景。
五、原电池的优缺点原电池作为一种便携式和经济实惠的能源装置,具有许多优点。
首先,原电池的使用寿命相对较长,可以在不同环境下使用。
其次,原电池的启动和关闭非常方便,可以根据需要进行控制。
但是,原电池也存在一些缺点,例如能量储存密度低,所储存的电能有限。
此外,废旧电池处理也成为一个环境问题,需要加强回收和处理工作。
总结:高二化学学习中,了解原电池的构成、原理、分类和应用是必不可少的。
原电池作为一种将化学能转化为电能的装置,为我们的生活和工作提供了许多便利。
高中化学第四章电化学基础1原电池课件新人教版选修4
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
27
件新人教版选修4
(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。 (7)根据某电极(X)附近 pH 的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,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。 特别提醒:原电池的电极类型不仅跟电极材料有关,还与 电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池, 镁为负极,铝为正极,但若以氢氧化钠为电解质溶液,则铝为 负极,镁为正极。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
23
件新人教版选修4
下列装置中,电流表指针能发生偏转的是( D )
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
24
件新人教版选修4
解析:A 项中锌电极和乙烧杯中的电解质溶液不能发生氧化 还原反应,不能构成原电池,A 错误。B 项中冰醋酸不导电,不 构成原电池,B 错误。C 项中装置符合构成原电池的条件,但两 极直接接触,相当于短路,因此电路中无电流,C 错误。根据原 电池构成条件判断,D 装置能构成原电池,D 正确。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
28
件新人教版选修4
2.原电池电极反应式的书写 (1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式: ①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原 剂。 ②结合介质判断出还原产物和氧化产物。 ③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两极反应 式相加可得总反应式。
2021/4/17
高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲
高二化学电化学基础——原电池人教实验版【本讲教育信息】一教学内容:电化学基础——原电池二重点、难点:1 重点是进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式2 难点是原电池的工作原理三具体内容:1 原电池的概念2 原电池构成的条件3 正负极的判断,并设计锌和铜离子反应的装置4 铜锌原电池(1)装置(2)现象(3)盐桥的作用(4)电极反应(5)原理(6)半电池(7)电解质溶液和电极的选择(8)电子和电流的流向【典型例题】[例1] 如图所示,烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用导线相连的铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、KZn CuL H2SO4溶液的浓度为L,若工作一段时间后,从装置中共收集到升气体,则流过导线的电子为__________mo,溶液的g片和A片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,负极为_____。
【试题答案】1 C2 CD3 正;负;Fe-2e-=Fe2;2H2e-=H2↑;Fe2H=Fe2H2↑4 B5 ④⑥⑦6 负极(铁):Fe-2e-=Fe2;正极(石墨):Fe3e-=Fe2FeCl3溶液7 Z>Y>X>W8 C 9 C>B>A 10 BC 11 C 12 A【试题解析】1 A中应是失电子能力强,而不是个数多;B中应是甲的还原性即金属性弱;C中证明甲在氢前乙在氢后,间接证明甲比乙活泼;D中如果电解质是NaOH溶液则铝作负极,镁作正极。
2 基本原电池的判断,A中不是闭合回路;B中没有电解质溶液。
4 根据金属活动性强的作负极,电流由正极向负极移动,电子由负极向正极移动,产生气泡的为正极来进行判断。
5 根据形成原电池的条件来推断。
7 根据盐酸溶液中,作为原电池负极的是相对活泼的金属。
9 根据图中所画的气泡产生的电极是正极,金属性差来判断。
11 根据工作原理是锌与氢离子反应,所以溶液的酸性减弱,H增大。
12 因为电解质溶液是NaOH,对于此溶液A更活泼,所以为负极。
高二化学原电池人教实验版知识精讲
高二化学原电池人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:原电池1、原电池2、化学电源二. 重点、难点1、理解原电池原理,并能正确判断原电池的两极,熟练书写电极反应式。
2、掌握构成原电池的条件,并会进行简单的原电池设计。
3、了解常见电池的分类、优点及适用范围。
4、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
三. 教学过程电能是现代社会工农业生产、国防、科研、日常生产中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
常常使用到蓄电池、干电池、温差电池、氧化银电池、高能电池等。
为了更好地使用各种电池,并创造出更多更好的新电池,必须学习最简单的电池,也就是学习原电池的构造和它的工作原理。
(一)原电池1、原电池的定义:将化学能直接转变为电能的装置。
分析:锌片、铜片插入稀硫酸中,锌片有气泡产生,铜片上没有气泡产生,这是因为在金属活动性顺序表中,锌排在氢的前面,容易失去电子,能置换酸中的氢,铜排在氢的后面,不能置换酸中的氢。
把锌片和铜片用导线连起来后,铜上有气泡放出而锌上没有是因为锌是比较活泼的金属,锌片的锌原子失电子变成锌离子,溶解在溶液里。
锌原子失去电子通过导..........线流到铜片上......,而溶液中的氢离子从铜片上得到电子变成氢原子,二个氢原子组成了氢分子。
2、原电池的原理:从化学反应来看,较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
3、原电池的电极:原电池有两个电极,一个是正极..。
..,一个是负极(1)原电池中电子流出..的一极称为负极,该极上发生氧化反应。
负极:电子流出,较活泼,(锌片):Zn -2e- = Zn2+(氧化反应)(2)原电池电子流入..的一极称为正极,该极上发生还原反应。
正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2H++2e-= H2↑(还原反应)(3)电子的流动方向:负极→正极(4)电流的流动方向:正极→负极(5)离子的移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高二化学电化学基础——原电池人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
电化学基础——原电池
二. 重点、难点:
1. 重点是进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式
2. 难点是原电池的工作原理
三. 具体内容:
1. 原电池的概念
2. 原电池构成的条件
3. 正负极的判断,并设计锌和铜离子反应的装置
4. 铜锌原电池
(1)装置
(2)现象
(3)盐桥的作用
(4)电极反应
(5)原理
(6)半电池
(7)电解质溶液和电极的选择
(8)电子和电流的流向
【典型例题】
[例1] 如图所示,烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用导线相连的铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、Pb都有剩余。
试写出可能的电极反应式,并指出正、负电极及电极反应类型。
(1)Fe:____________、___________(可不填满,也可补充,下同);
(2)Pb片:__________、____________。
答案:(1)开始时,Fe是正极:4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O(还原反应);后来,Fe是负极:3Fe-6e-=3Fe2+(氧化反应)
(2)开始时,Pb是负极:Pb-2e-=Pb2+(氧化反应);后来,Pb是正极:
2NO3—+8H++6e-=2NO↑+4H2O(还原反应)
解析:把物质的性质和原电池联系。
[例2] 把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中有0.2mol电子通过时,负极的质量变化()
A. 减少0.1g
B. 减少6.5g
C. 减少5.6g
D. 增加6.4g
答案:B
解析:利用原电池反应的实质是氧化还原反应进行计算。
[例3] 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池,在工作过程中,电解质溶液的pH()
A. 不变
B. 先变小后变大
C. 逐渐变大
D. 逐渐变小
答案:C
解析:考察基本的电极反应的判断。
[例4] 将等质量的A、B两份锌粉装入试管中,分别加入过量的稀硫酸,同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。
图表示产生氢气的体积V与时间t的关系,其中正确的是()
答案:D
解析:考察原电池的应用和判断产物的方法。
[例5] 有A、B、C、D四种金属。
将A与B用导线连结起来,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。
据此判断它们活动性由强到弱的须序是()
A. D>C>A>B
B. D>A>B>C
C. D>B>A>C
D. B>A>D>C
答案:B
解析:根据原电池电极判断的原理判断金属活动性。
[例6] 下列关于实验现象的描述不正确的是()
A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B. 实验室中用稀HNO3溶液与Cu反应制取NO气体反应很慢,加一块石墨使之与Cu 接触后反应加快
C. 把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
答案:C
解析:具体原电池的判断。
[例7](1)当K断开时,________上有气泡产生,生成气体对应的离子方程式为__________。
(2)当K闭合时,________片上有气泡。
生成气体对应的离子方程式为____________。
K
Zn Cu
答案:(1)Zn;Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑;
(2)Cu;2H+ + 2e—= H2↑
解析:考察原电池形成的条件和电极反应。
[例8] 在Cu—Zn原电池中,200mL H2SO4溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后,从装置中共收集到0.168L升气体,则流过导线的电子为__________mol,溶液的pH值为_________。
(溶液体积变化忽略不计,已知lg2=0.3 lg3=0.5)
答案:0.015 、3.2
解析:考察有关原电池的计算和pH的结合。
【模拟试题】
1. 下列叙述中,金属甲的活动性一定比金属乙的活动性强的是()
A. 在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B. 同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强
C. 甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D. 将甲、乙作电极组成原电池时,甲是负极
2. 形成原电池的条件一般有:①电解质溶液;②两个电极;③能自发地发生氧化还原反应;④形成闭合回路,请根据上述条件判断下列装置中属于原电池的是()
3. Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:①Cu作____极,②Fe作____极;电极反应式是:负极_________,正极_________,总反应式是__________。
4. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()
A. a > b > c > d
B. a > c > d > b
C. c > a > b .> d
D. b > d > c > a
5. 在如下图所示的8个装置中,属于原电池的有。
6.(1)将反应2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。
(2)判断正负极并写出电极反应。
7. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示。
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_________________
8. X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池的负极。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()
A. X>Y>Z
B. X>Z>Y
C. Y>X>Z
D. Y>Z>X
9. 有A、B、C三种金属,两两分别接触并同处于稀H2SO4中,反应冒气泡,判断三种金属活动性顺序。
10. 下列装置能够组成原电池,产生电流的是()
11. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化()
A. 不变
B. 先变大后变小
C. 逐渐变大
D. 逐渐变小
12. 以Mg片和Al片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,负极为_____。
【试题答案】
1. C
2. CD
3. 正;负;Fe-2e-=Fe2+;2H++2e-=H2↑;Fe+2H+=Fe2++H2↑
4. B
5. ④⑥⑦
6. 负极(铁):Fe-2e-=Fe2+;正极(石墨):Fe3+ + e-=Fe2+
FeCl3溶液
7. Z>Y>X>W8. C 9. C>B>A 10. BC 11. C 12. Al
【试题解析】
1. A中应是失电子能力强,而不是个数多;B中应是甲的还原性即金属性弱;C中证明甲在氢前乙在氢后,间接证明甲比乙活泼;D中如果电解质是NaOH溶液则铝作负极,镁作正极。
2. 基本原电池的判断,A中不是闭合回路;B中没有电解质溶液。
4. 根据金属活动性强的作负极,电流由正极向负极移动,电子由负极向正极移动,产生气泡的为正极来进行判断。
5. 根据形成原电池的条件来推断。
7. 根据盐酸溶液中,作为原电池负极的是相对活泼的金属。
9. 根据图中所画的气泡产生的电极是正极,金属性差来判断。
11. 根据工作原理是锌与氢离子反应,所以溶液的酸性减弱,pH增大。
12. 因为电解质溶液是NaOH,对于此溶液Al更活泼,所以为负极。