原电池和盐桥原电池
铜和硝酸银原电池 盐桥氯化钾
铜和硝酸银原电池盐桥氯化钾铜和硝酸银原电池是一种常见的原电池。
它由铜和硝酸银溶液构成,并使用氯化钾电解质连接两个半电池。
本文将详细介绍铜和硝酸银原电池的原理、构造、工作过程以及应用。
首先,我们来看一下铜和硝酸银原电池的原理。
铜和硝酸银原电池是一种化学电池,利用铜和硝酸银之间的化学反应产生电能。
在铜极上,铜原子失去两个电子转化为Cu2+离子,并释放出两个电子。
在硝酸银溶液中,硝酸银分解成Ag+和NO3-两种离子,Ag+离子接受铜极释放的两个电子,并在硝酸银溶液中生成固态的银金属。
这个过程就是铜和硝酸银之间的氧化还原反应。
接下来,我们来看一下铜和硝酸银原电池的构造。
铜和硝酸银原电池一般由两个半电池组成,每个半电池都包含一个金属极和一个溶液。
其中,铜极一般是一块铜片或铜棒,而硝酸银溶液则是银硝酸在适当溶剂中的溶液。
两个半电池通过一个盐桥连接在一起,盐桥一般由一种电解质(如氯化钾)溶液和滤纸组成。
盐桥的作用是维持两个半电池中的电中性,使电荷得以传递,同时防止半电池中的电解质相互混合。
接下来,我们来看一下铜和硝酸银原电池的工作过程。
当铜和硝酸银原电池接通电路后,铜极释放出两个电子,这些电子通过外部电路流向硝酸银溶液中的银电极。
在硝酸银溶液中,Ag+离子接受这些电子,并与NO3-反应生成固态的银金属。
在这个过程中,硝酸银溶液发生了电解,而铜极则被氧化。
这个过程是一个放电过程,通过放电,铜和硝酸银原电池将化学能转化为电能。
最后,我们来看一下铜和硝酸银原电池的应用。
铜和硝酸银原电池具有比较高的电动势和稳定的性能,因此被广泛应用于电化学实验和研究中。
它常被用于测定各种物质的氧化还原电位,以及分析化学中的滴定反应等。
此外,铜和硝酸银原电池也可以用于一些低功率电子设备,如计算器、手表和迷你电子产品等。
综上所述,铜和硝酸银原电池是一种常见的原电池,利用铜和硝酸银之间的氧化还原反应产生电能。
它的构造包括铜极、硝酸银溶液和盐桥,并通过放电过程将化学能转化为电能。
化学反应与能量变化 第3课时 原电池教案【新教材】高中化学人教版(2019)必修二
原电池核心素养通过对原电池和工作原理的深入学习,通过自主探究、自主求解的学习方式,培养学生科学探究和创新意识的化学素养。
学情分析本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。
本节课试图以“教师实验引导,学生自主探究,自主分析设计”的学习方式学习。
本节课内容结构大致为:回顾原电池,完成了复习基本概念,总结单池原电池的设计思路,过渡盐桥原电池的设计思路,还探讨了盐桥的作用。
在课程实施过程中,演示实验,观察现象,提出疑问,自主解答。
在自主提问的过程中推动课的前进,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。
教学目标知识与技能:1.掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理;2.体会盐桥电池的优点和应用技能与方法:通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比,学会比较;教学重点电极反应式的书写教学难点电极反应式的书写、原电池正负极判断方法教学方案教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品多媒体设备一、原电池原理1.原电池的概念和实质(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能。
理论上,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池2.原电池构成条件(1)有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是负极活泼性强的金属与电解质溶液的反应);(2)有两个活泼性不同的电极:相对活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属(如石墨)作正极。
【注意】惰性电极是指石墨、金、铂等(3)有电解质(酸、碱、盐)溶液或熔融电解质;(酒精、蔗糖、汽油、苯等为非电解质,不导电);(4)形成闭合回路。
①两电极同时插入电解质溶液中。
②两电极直接接触或有导线连接形成闭合回路;【练习1】3.原电池工作原理:(1)单液原电池(2)双液原电池①盐桥的组成:盐桥中装有由饱和的KCl、KNO3等电解质溶液和琼胶制成的胶冻②盐桥的作用:a.隔绝正负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;b.通过离子的定向移动,构成闭合回路;c.平衡电极区的电荷。
基于原电池中盐桥的设计研究
基于原电池中盐桥的设计研究发布时间:2023-02-02T16:04:21.328Z 来源:《基础教育参考》2023年1月作者:王勇[导读] 在高中课本中提到:双液电池中盐桥的主要功能就是平衡电荷,并连通内电路,从而构成闭合电路。
盐桥的设计应用不仅仅是原电池工艺的改变,更是打破旧思维的创新。
不少老师对盐桥作用的解释还比较模糊,这就需要教师们较为深入的了解盐桥的工作原理和盐桥的制作,无论是知识储备,还是课堂教学都是非常有必要的。
王勇五河县高级中学安徽省蚌埠市 233300【摘要】在高中课本中提到:双液电池中盐桥的主要功能就是平衡电荷,并连通内电路,从而构成闭合电路。
盐桥的设计应用不仅仅是原电池工艺的改变,更是打破旧思维的创新。
不少老师对盐桥作用的解释还比较模糊,这就需要教师们较为深入的了解盐桥的工作原理和盐桥的制作,无论是知识储备,还是课堂教学都是非常有必要的。
【关键词】原电池,盐桥的作用,盐桥的制备中图分类号:G626.5 文献标识码:A 文章编号:ISSN1672-6715(2023)1-068-01引言:针对部分教师对盐桥的解释还比较模糊的现状,文章中对盐桥的基本作用、有无盐桥的实验进行了对比。
具体解释了盐桥有效的降低液接电位,使原电池能持续、稳定的产生电流,并详细的介绍了如何自己动手制作盐桥。
对于教师的教育教学具有一定价值。
在高中化学的电化学一节中,很多教师对盐桥作用的解释比较模糊,一般就是介绍盐桥是沟通电路形成闭合回路。
但是学生很容易产生疑问,因为不使用盐桥若用导线连接也可以形成闭合回路。
很多老师在以前的教学中就遇到学生如此的发问,鉴于此,以下是对盐桥作用的解读以及在教学中如何对盐桥开展的做法,供大家参考。
一、盐桥的基本功能:通过平衡电荷,形成闭合回路,从而产生电流试验方法1:将单液铜锌原电池中的硫酸铜溶液分成两份,分别加于两个烧杯中,依次插入锌片后与铜片通过导线相连,并连接灵敏电流计构成闭合回路。
原电池盐桥的缺点
原电池盐桥的缺点
原电池盐桥的缺点如下:
短寿命:盐桥原电池的寿命相对较短,通常只能使用几百到几千次充放电循环。
这是因为盐桥原电池中的化学反应会导致电极材料的失效,进而影响电池的性能。
低能量密度:相比一些其他电池类型,盐桥原电池的能量密度相对较低。
这意味着在相同体积或重量下,盐桥原电池存储的能量相对较少,容量较小。
电流输出受限:盐桥原电池的电流输出能力有限,通常适合低功率设备使用。
如果需要高能量和高电流输出,盐桥原电池可能无法满足需求。
提高原电池能量转换效率有效方法
《大学化学先修课》课程小论文第十章小论文题目:提高原电池能量转换效率有效方法xxxxxxxxxxxxx摘要:提高原电池能量转换效率有效方法之一是利用盐桥,保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用,保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡(一边失去电子,一边得到电子造成的)而阻碍氧化还原反应的进行。
实验证明,对于双液锌铜原电池,使用盐桥后原电池的能量转化率可提高很多。
关键词:原电池能量转换效率盐桥双液原电池正文:课堂上,曾经讲过提高原电池能量转换效率有效方法之一是利用盐桥,盐桥常出现在原电池中,通常是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液构成的。
用来在两种溶液中转移离子。
[1]盐桥作用的基本原理是:由于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等,从而使液接电位减至最小以至接近消除。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路,盐桥既可沟通两方溶液,又能阻止反应物的直接接触,可使由它连接的两溶液保持电中性。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路,保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用,保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡(一边失去电子,一边得到电子造成的)而阻碍氧化还原反应的进行。
[2]带有盐桥的原电池中负极没有和反应物溶液直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而没有盐桥的原电池中的负极与反应物溶液直接接触,两者会发生置换反应,电子直接从还原剂转移给氧化剂,就没有电子通过外电路的定向移动,即没有形成电流,部分化学能转化为热能,化学能不可能全部转化为电能。
[3]实验证明,对于双液锌铜原电池,使用盐桥后原电池的能量转化率高达90.76%[4]采用双液原电池是提高能量转换效率的有效办法。
高中化学选择性必修一教案讲义:原电池的工作原理(教师版)
原电池的工作原理01目标任务课程标准学习目标1.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。
2.能正确判断原电池的电极并书写电极反应式。
3.认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。
1.能从宏观与微观相结合的角度认识原电池的构成条件及工作原理。
2.能利用原电池的理论模型,建立对原电池装置的系统分析的思维模板,并能解决相关实际问题。
02预习导学自主梳理一、原电池工作原理1.概念:将转化为的装置,称为原电池,其反应实质是自发的氧化还原反应。
2.锌铜原电池工作原理装置与现象锌片,铜片上有,电流表指针发生电极名称Zn电极—负极Cu电极—正极得失电子失电子得电子电子流向反应类型反应反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu 总反应式Zn+Cu2+===Zn2++Cu3.盐桥(1)成分:含有琼胶的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向:Cl-移向极区,K+移向极区。
4.原电池的构成条件二、原电池的设计1.原电池的组成:原电池是由两个组成,如锌铜原电池是锌半电池和铜半电池通过连接。
2.原电池设计关键(1)外电路负极(的物质)――→e -导线正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。
(2)内电路将两极浸入溶液中,使阴、阳离子做。
阴离子移向极,阳离子移向极。
【答案】一、1.化学能电能2.逐渐溶解红色物质析出偏转流出流入氧化还原3.(2)负正4.负电解质闭合氧化还原二、1.半电池盐桥2.(1)还原性较强(2)电解质定向移动负正预习检测1.在如图所示的水果(柠檬)电池中,测得Y 的电势更高,若X 为铁,则Y 不可能是A .锌B .石墨C .银D .铜【答案】A【解析】测得Y 的电势更高,Y 电极为正极,因此Y 的金属活动性弱于铁,故Y 不可能为锌,故选A 。
2.某同学设计的原电池装置如图,下列说法错误的是A .电池总反应为322Cu 2FeCl =CuCl 2FeCl ++B .Cu 极为负极C .3Fe +移向Cu 极D .电流从C 极流向Cu 极【答案】C【解析】A .该反应的总反应方程式为Cu +2FeCl 3CuCl 2+2FeCl 2,A 正确;B .该电池中Cu 失电子,做负极,B 正确;C .原电池中,阳离子应该移向正极,Cu 为负极,C 错误;D .电流由正极流向负极,该原电池中Cu 为负极,C 为正极,D 正确;故选C 。
原电池中盐桥知多少
原电池中盐桥知多少原电池属于电化学的知识范畴,是中学化学理论体系中不可缺少的一部分,同时原电池与物理学科中的电学、能量的转换有密切联系,是氧化还原反应、离子反应等知识的综合运用。
原电池安排在氧化还原反应、离子方程式和电解知识后教学,符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。
通过化学能和电能之间的相互转化,能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。
教学中在高二化学《原电池》这一节中出现了盐桥这一装置。
盐桥在原电池中的作用,盐桥的使用技巧等等,作为新生事物,给学生造成的困惑不少。
要想对盐桥形成全面的认识,笔者以为就要从引入盐桥的目的进行探讨。
盐桥是琼脂和kcl饱和溶液搞成的。
盐桥里的物质一般是强电解质而且不与电池中电解质反应,教材中常使用装有饱和kcl琼脂溶胶的u型管,离子可以在其中自由移动,这样溶液是不致流出来的。
对没有盐桥的以硫酸铜为电解质的铜—锌原电池为例。
接通电路后可观察到的主要现象是:锌片溶解,铜片上有红色物质生成,导线中有电流通过。
但细心的同学还会观察到,原电池工作一段时间后,锌电极也开始产生红色物质,导线中的电流越来越小,用纯度很高的锌做电极依然如此,那锌电极为什么会有铜生成呢?从理论上看,铜应该只在铜电极生成,但由于锌电极浸泡在硫酸铜溶液中,不可避免会有少量铜离子直接在锌片上获得电子,这样这部分锌失去的电子就没有通过导线,使一部分化学能没有转变为电能,,且生成的铜覆盖在锌表面,直接与锌构成许多微小的原电池,这将加快锌的溶解,而溶解的锌失去的电子没有通过导线,直接被铜离子获得,使锌上析出更多的铜,这种循环会促使电路中电流不断减小,电池效率进一步降低,因此这样的电池工作时间短,不能持续供电,不具有使用价值。
要解决这个问题,关键是不能让负极金属与参与反应的电解质接触,既电池反应的还原剂与氧化剂不能接触。
因此有人提出如图b的方案,很显然电池没有构成闭合回路,它是不能工作的。
锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥原电池
锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥原电池
锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥原电池是一种常见的原电池,也被称为酸性蓄电池或湿式蓄电池。
其构造简单,性能稳定,使用寿命较长,因此被广泛应用于日常生活和工业生产中。
该电池的构造由正极、负极和电解液三部分组成。
其中,正极是由氧化铜和硫酸铜盐构成的,负极由锌极板和硫酸锌组成,电解液则是由硫酸溶液构成的。
在电池工作时,锌极板被氧化成锌离子,同时氧化铜被还原成铜离子,这一过程释放出电子,从而形成电流。
为了维持电路的连通性,电极之间需要一种连接导电的物质,这种物质就是锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥。
锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥的作用是在电池内部维持锌和铜离子之间的电中和,从而使电路连通。
其制作方式非常简单,只需要将两种溶液分别倒入两个杯子中,然后用一根滤纸连接两个杯子。
最好使用滤纸而不是其他材料是因为滤纸的孔隙度合适,可以让离子自由穿行,而同时也不会让电解液流出。
当然,为了提高效率,实际生产中会选用更加精密的桥盐,如硫酸二甲基甲酯铜络合物等。
除了作为实验室中的重要元件,在日常生活中,锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥也有其广泛的应用。
例如,它可以用于电动玩具中的电池,以及在
远足和露营中使用的手提灯和充气床垫中。
在一些工业生产中,锌铜
硫酸锌硫酸铜盐桥还被用于给金属表面进行电镀,因为它可以帮助离
子在不同的电极之间迅速转移,从而提高生产效率。
总之,锌铜硫酸锌硫酸铜盐桥原电池是一种强大而有用的设备,其简
单的构造和可靠的性能为人们提供了无尽的可能性。
在今后的发展中,人们将继续深入探索它的应用和制造技术,以更好地满足人们日益增
长的需求。
原电池(盐桥)教案
原电池(盐桥)教案第一章:原电池的概念与分类1.1 教学目标了解原电池的定义及作用掌握原电池的分类及特点理解原电池的工作原理1.2 教学内容原电池的定义及作用原电池的分类:酸性电池、碱性电池、中性电池、锂电池等原电池的特点:电压、容量、寿命等原电池的工作原理:电化学反应、电子传递、电动势等1.3 教学方法采用讲授法,介绍原电池的基本概念和分类利用图片、实物等展示原电池的形态和特点通过实验演示原电池的工作原理1.4 教学活动引入原电池的概念,讲解其作用和重要性展示不同类型的原电池,让学生了解其特点进行实验演示,让学生直观地理解原电池的工作原理第二章:盐桥的作用与制备2.1 教学目标了解盐桥的定义及作用掌握盐桥的制备方法及注意事项理解盐桥在原电池中的重要作用2.2 教学内容盐桥的定义及作用:维持电中性、促进离子传递盐桥的制备方法:使用固体盐、凝胶盐等材料盐桥的注意事项:选择合适的盐桥材料、避免盐桥的断裂等2.3 教学方法采用讲授法,介绍盐桥的定义和作用通过实验操作,讲解盐桥的制备方法和注意事项利用动画演示盐桥在原电池中的作用过程2.4 教学活动引入盐桥的概念,讲解其在原电池中的作用演示盐桥的制备过程,让学生了解其制作方法通过动画演示,让学生理解盐桥在原电池中的重要作用第三章:原电池的电动势与电极反应3.1 教学目标了解原电池的电动势及意义掌握电极反应的类型及书写方法理解原电池电动势与电极反应的关系3.2 教学内容原电池的电动势:定义、计算、意义电极反应的类型:氧化反应、还原反应电极反应的书写方法:标准电极电势、电极电势的计算等3.3 教学方法采用讲授法,介绍原电池电动势及电极反应的概念通过实验观察,讲解电极反应的类型和书写方法利用计算实例,让学生理解原电池电动势与电极反应的关系3.4 教学活动引入原电池电动势的概念,讲解其意义和计算方法展示实验现象,让学生了解电极反应的类型通过计算实例,让学生理解原电池电动势与电极反应的关系第四章:原电池的性能评价与应用4.1 教学目标了解原电池的性能评价指标掌握原电池的应用领域及实例理解原电池性能与应用的关系4.2 教学内容原电池的性能评价指标:电动势、容量、寿命等原电池的应用领域:电力、电子、交通工具等原电池的实例:手机电池、电动汽车电池等4.3 教学方法采用讲授法,介绍原电池性能评价指标及应用领域通过实物展示,讲解原电池实例及应用效果分析原电池性能与应用的关系,让学生理解其重要性引入原电池性能评价指标,讲解其作用和重要性展示原电池实例,让学生了解其应用效果分析原电池性能与应用的关系,让学生理解其在现实生活中的重要性第五章:原电池(盐桥)实验操作与安全注意事项5.1 教学目标掌握原电池(盐桥)实验的操作步骤了解实验中应注意的安全事项理解实验操作与实验安全的关联5.2 教学内容原电池(盐桥)实验的操作步骤:搭建原电池、观察现象、数据记录等实验中应注意的安全事项:避免触电、注意腐蚀性物质、佩戴防护用品等实验操作与实验安全的关联:遵守实验规程、预防实验事故等5.3 教学方法采用讲授法,讲解实验操作步骤和安全注意事项通过实验演示,让学生掌握实验操作要领讨论实验第六章:原电池(盐桥)实验数据分析6.1 教学目标学会对原电池(盐桥)实验数据进行采集和处理理解实验数据与原电池性能指标的关系掌握实验数据分析的方法和技巧实验数据的采集:时间、电压、电流等数据的记录实验数据处理:绘制曲线、计算平均值等实验数据与原电池性能指标的关系:电动势、容量等实验数据分析方法:趋势分析、相关性分析等6.3 教学方法采用讲授法,讲解实验数据采集和处理的方法通过实验操作,让学生学会记录实验数据利用数据分析软件,演示实验数据分析的过程6.4 教学活动讲解实验数据的采集和处理方法,让学生了解其重要性进行实验操作,让学生记录实验数据利用数据分析软件,展示实验数据分析的过程和结果第七章:原电池(盐桥)实验的拓展与应用7.1 教学目标了解原电池(盐桥)实验的拓展方向掌握原电池(盐桥)实验在科研和工业中的应用理解实验拓展与应用的意义7.2 教学内容原电池(盐桥)实验的拓展方向:新型电池研究、能源存储技术等原电池(盐桥)实验在科研和工业中的应用:新型材料的开发、电动汽车等实验拓展与应用的意义:推动科技进步、服务社会需求等采用讲授法,介绍原电池(盐桥)实验的拓展方向和应用领域通过实例分析,讲解原电池(盐桥)实验在科研和工业中的应用讨论实验拓展与应用的意义,让学生理解其重要性7.4 教学活动引入原电池(盐桥)实验的拓展方向,讲解其科研价值展示原电池(盐桥)实验在工业中的应用实例讨论实验拓展与应用的意义,让学生理解其在现实生活中的重要性第八章:原电池(盐桥)实验的评估与改进8.1 教学目标学会对原电池(盐桥)实验进行评估掌握实验改进的方法和技巧理解实验评估与改进的意义8.2 教学内容实验评估的方法:实验结果分析、实验过程评价等实验改进的方法:调整实验条件、优化实验设计等实验评估与改进的意义:提高实验效果、促进实验发展等8.3 教学方法采用讲授法,讲解实验评估的方法和实验改进的方法通过实验操作,让学生了解实验评估与改进的过程利用实例分析,展示实验评估与改进的效果8.4 教学活动讲解实验评估的方法和实验改进的方法,让学生了解其重要性进行实验操作,让学生参与实验评估与改进的过程利用实例分析,展示实验评估与改进的效果第九章:原电池(盐桥)实验的探究与创新9.1 教学目标培养学生的实验探究能力激发学生的实验创新意识理解实验探究与创新的意义9.2 教学内容实验探究的方法:提出问题、假设、设计实验等实验创新的方向:新实验设计、新实验方法等实验探究与创新的意义:培养科研能力、推动实验发展等9.3 教学方法采用讲授法,讲解实验探究的方法和创新的方向通过实例分析,激发学生的实验创新意识鼓励学生提出问题,培养学生的实验探究能力9.4 教学活动讲解实验探究的方法和创新的方向,让学生了解其重要性展示实例,激发学生的实验创新意识鼓励学生提出问题,培养学生的实验探究能力10.1 教学目标10.2 教学内容实验反思的方法:分析实验问题、提出改进建议等10.3 教学方法利用实例重点和难点解析教案《原电池(盐桥)教案》中,需要重点关注的环节包括:1. 第一章至第五章:原电池的基本概念、分类、作用、电动势与电极反应。
高考化学一轮复习(第四辑)考点五十三 原电池工作原理试题
回夺市安然阳光实验学校考点五十三原电池工作原理聚焦与凝萃1.根据氧化还原反应规律,掌握原电池的设计原理和电极、电解质溶液的选择规律;2.了解由盐桥连接的原电池的结构和机理,分析比较该电池与普通锌铜原电池的异同。
解读与打通常规考点一、原电池(1)定义:化学能转变为电能的装置(2)形成条件:①两个活泼性不同的电极(金属与金属或金属与石墨、PbO2或其他非金属);②电解质溶液;③电极与电解质溶液形成闭合回路。
④能自发地发生氧化还原反应(3)工作原理:①负极:一般较活泼金属作负极,负极本身失电子发生氧化反应,宏观上负极逐渐溶解(或被腐蚀),生成离子进入电解质溶液;注意。
负极关键是要有能失去电子的反应发生,可向外输出电子。
②正极:较不活泼的导体作正极,正极与电解质溶液间发生还原反应,即溶液中的阳离子(或氧气)移向正极并在正极上不断得到电子。
③电子流方向:在外电路,电子由负极沿导线流向正极;在原电池内,阴、阳离子定向移动,从而形成闭合回路产生电流,电流的方向与电子流的方向相反。
Zn-Cu原电池(电解质溶液是稀硫酸)装置及工作原理见下图:(4)电极材料构成负极:还原性较强的物质,如较活泼的金属。
正极:氧化性较强的物质,如较不活泼的金属、金属氧化物、非金属单质(如石墨)。
二、盐桥电池1.盐桥:将饱和的KCl或NH4NO3(正、负离子迁移数几乎相等)溶液装在倒置的U形管中,跨接于两电解质溶液之间,代替两溶液的直接接触,就构成了盐桥。
(见下图)2.盐桥的作用(1)连接内电路,形成闭合回路;(2)平衡电荷,使原电池不断产生电流。
3.单池原电池和盐桥原电池的对比相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象相同。
负极:Zn-2e-===Zn2+正极:Cu2++2e-===Cu总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
原电池中的盐桥的作用与反应本质认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理:盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应,教材中常使用装有饱和KCI 琼脂溶胶的U形管,离子可以在其中自由移动,这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件:阴阳离子的迁移速度相近;盐桥溶液的浓度要大;盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是:曲于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生的液接电位稳定。
乂由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值儿乎相等,从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有:饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCI、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用:盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用,乂不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢?Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中,使ZnSO4洛液中Zn2+过多,即正电荷增多,溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少,SO42-过多,即负电荷增多,溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性,将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在,其中CI-向ZnSO4溶液迁移,K+向CuSO4溶液迁移,分别中和过剩的电荷,使溶液保持电中性,反应可以继续进行。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路,盐桥既可沟通两方溶液,又能阻止反应物的直接接触。
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路,保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用,保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡(一边失去电子,一边得到电子造成的)而阻碍氧化还原反应的进行。
4.1原电池《盐桥原电池及改进创新》教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1
《盐桥原电池的工作原理及改进创新》教学设计一、教学目标【知识与技能】⑴了解原电池的构造和基本工作原理;⑵能够正确书写电极反应式和电池总反应方程式;⑶了解盐桥的作用,会判断和设计简单的原电池。
【过程与方法】⑷通过实验探究活动,使学生体验化学能与电能转化的探究过程,并了解原电池的构造和工作原理;⑸通过单液原电池和u型管盐桥原电池的分析对比,学生间相互讨论交流以及教师引导,使学生具备发现问题,分析问题并解决问题的能力。
【情感态度与价值观】⑴通过分组实验与讨论,体验小组合作学习的乐趣,培养团结协作的精神;⑵通过实验探究活动,增强学生探索化学反应原理的兴趣,掌握学习和研究化学问题的方法。
二、教材分析本节内容以(必修2)第六章第一节“化学反应与能量变化”第一课时《化学反应与电能》为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对原电池中闭合电路形成过程的分析,引出半电池、盐桥等概念。
同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护,常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。
新课程标准对原电池知识有新的要求,通过教学体验化学能与电能转化的探究过程,了解原电池的工作原理,能判断电极名称,根据题意写出电极反应式和电池总反应式。
三、学情分析知识角度,高二学生在必修1、必修2和选择性必修1中已经学习过氧化还原反应、原电池的相关知识,同时物理学中电学知识也相当丰富,学习本节内容并不陌生,难度不大。
认知角度,高二学生形象思维能力已充分发展,抽象思维能力也在迅速发展中,同时具有强烈的好奇心和求知欲,对实验探究的热情高,但抽象思维能力和探究能力还不够成熟,需要老师适时的组织和引导。
四、教学重点和难点【教学重点】进一步了解原电池的工作原理,了解u型管盐桥原电池的缺点并改进创新。
【教学难点】盐桥原电池的工作原理,u型管盐桥原电池缺点并改进创新。
五、教学策略【教学方法】以“小组实验探究式教学法”为主,贯穿“小组合作讨论法”,引导学生发现问题、分析问题、解决问题;运用学案和多媒体辅助教学。
盐桥、原电池的设计导学案
盐桥、原电池设计、电极式的书写班级姓名小组【学习目标】1. 结合课本71-72页内容,正确复述盐桥中物质的成分、离子的移动方向及盐桥的作用。
2. 结合72页后两段的内容及原电池的工作原理,正确依据总反应设计原电池。
3. 结合正负极的反应类型,正确书写电极式和总反应式。
4. 结合原电池的工作原理,正确分析所给原电池的工作原理并能进行简单计算。
【重点难点】重点:盐桥的作用、优点;原电池的设计;电极式的书写。
难点:原电池的设计;电极式的书写。
【导学流程】一.基础感知1. 原电池工作原理的分析、盐桥的作用结合71-72页内容,完成下列问题:图1(1)盐桥的优点是:能产生持续、稳定的电流。
盐桥中的填充物通常是。
盐桥的作用是什么?盐桥取出后,原电池能否继续工作?盐桥使用一段时间是否需要更换?(2)在图1中标出电子、电流、离子的移动方向。
左烧杯中的ZnSO4能否换做CuSO4?(3)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:①盐桥中的物质可以用含琼脂的KCl饱和溶液吗?②X、Y分别是什么?③当外电路通过0.2mol电子时,X极(填增加或减少)g。
若盐桥中用的物质是KNO3,则此时右侧烧杯中溶液质量如何变化?(已知相对原子质量铜:64,银:108,K:39)(4)X电极的电极式。
银电极的电极式。
2. 原电池的设计用氧化还原反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,设计一个带盐桥的原电池,并在画在右框内,标出正负极、电子的流向、电极的材料。
3. 书写电极式正负极的判断:一般较活泼的电极为负极,但是有反常,原则是:失电子的一极为负极。
电极反应式的书写:正极+负极=总反应,一般负极较好写,可用总反应-负极得到正极电极式。
(1)A为Al,B为Mg,C为稀硫酸负极材料为,负极反应式。
正极材料为,正极反应式。
(2)A为Al,B为Mg,C为NaOH溶液负极材料为,负极反应式。
原电池(盐桥)教案
一、教案基本信息原电池(盐桥)教案课时安排:2课时(90分钟)教学对象:高中化学学生教学目标:1. 了解原电池的定义和基本组成;2. 掌握原电池的工作原理和能量转化过程;3. 能够分析常见原电池的应用和实例;4. 理解盐桥在原电池中的作用和重要性。
教学方法:1. 讲授法:讲解原电池的定义、工作原理和能量转化过程;2. 案例分析法:分析常见原电池的应用和实例;3. 小组讨论法:探讨盐桥在原电池中的作用和重要性。
二、教学内容与步骤第一课时:1. 引入新课:通过展示手机电池和电动汽车电池,引导学生思考电池的原理和应用;2. 讲解原电池的定义:原电池是指将化学能直接转换为电能的装置;3. 介绍原电池的基本组成:正极、负极和电解质;4. 讲解原电池的工作原理:正极和负极之间的化学反应产生电子流动,形成电流;5. 能量转化过程:化学能转化为电能。
第二课时:1. 复习上节课的内容,提问学生关于原电池的定义和组成;2. 讲解盐桥在原电池中的作用:盐桥能够维持正负极之间的电荷平衡,促进电子流动;3. 分析常见原电池的应用和实例:举例说明原电池在日常生活和工业中的应用,如电池驱动的电子设备、电动车等;4. 小组讨论:让学生分组讨论盐桥在原电池中的作用和重要性,分享讨论结果。
三、课堂练习与作业1. 课堂练习:设计一些有关原电池的填空题、选择题和简答题,用于巩固学生对原电池的理解;2. 作业布置:要求学生结合生活实际,选择一个原电池的应用实例进行分析和描述,写成小论文。
四、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习状态;2. 课堂练习评价:对学生的课堂练习进行批改,了解学生对原电池知识的理解和掌握程度;3. 作业评价:对学生的作业进行批改,评估学生对原电池应用实例分析和描述的能力。
五、教学资源1. 教材或教参:提供相关章节的原电池内容;2. 课件或教学片:制作课件或教学片,用于展示原电池的工作原理和实例;3. 盐桥演示实验:准备盐桥演示实验器材,让学生直观地了解盐桥的作用。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
认识原电池中得“桥"一、盐桥得构成与原理:ﻫ盐桥里得物质一般就是强电解质而且不与两池中电解质反应,教材中常使用装有饱与KCl琼脂溶胶得U形管,离子可以在其中自由移动,这样溶液就是不致流出来得、用作盐桥得溶液需要满足以下条件:ﻫ阴阳离子得迁移速度相近;盐桥溶液得浓度要大;盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定、盐桥作用得基本原理就是:ﻫ由于盐桥中电解质得浓度很高, 两个新界面上得扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生得液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子得迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生得液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用得盐桥溶液有:饱与氯化钾溶液、4、2mol/LKCl、0、1mol/LLiAc与0。
1mol/LKNO3等。
二、盐桥得作用:ﻫ盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性得作用,又不使两边溶液混合、盐桥就是怎样构成原电池中得电池通路得呢?Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中,使ZnSO4溶液中Zn2+过多,即正电荷增多,溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少,SO42-过多,即负电荷增多,溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性,将阻止放电作用得继续进行。
盐桥得存在,其中Cl-向ZnSO4溶液迁移,K+向CuSO4溶液迁移,分别中与过剩得电荷,使溶液保持电中性,反应可以继续进行。
盐桥中离子得定向迁移构成了电流通路,盐桥既可沟通两方溶液,又能阻止反应物得直接接触、可使由它连接得两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜得析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜得不断转移,使锌得溶解与铜得析出过程得以继续进行。
导线得作用就是传递电子,沟通外电路。
而盐桥得作用则就是沟通内电路,保持电中性就就是化学原电池得盐桥起到电荷“桥梁"得作用,保持两边得电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡(一边失去电子,一边得到电子造成得)而阻碍氧化还原反应得进行。
铜锌原电池带盐桥
铜锌原电池带盐桥1.引言1.1 概述铜锌原电池是一种常见的原电池类型,它由铜和锌两种材料构成。
在这种电池中,锌材料作为负极,铜材料作为正极,它们之间通过一个盐桥连接起来。
铜锌原电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。
在电池运行过程中,锌在负极发生氧化反应,即将锌离子化,并释放出电子。
这些电子通过外部电路流向正极,从而产生电流。
与此同时,盐桥的作用是维持电池中的电中性,将阴离子和阳离子在两个电极之间传递,以保持电荷平衡。
盐桥在铜锌原电池中起到了非常重要的作用。
首先,它提供了离子传递的通道,促进了电子在外部电路中的流动。
其次,盐桥还能够补充电池中可能由于电荷转移而产生的电荷不平衡,保持电池的稳定性和持续性。
通过铜锌原电池带盐桥的设计,我们可以有效地利用化学能转化为电能,实现能源的转换和利用。
这种电池具有结构简单、成本低廉、稳定性高等优点,因此在许多应用领域得到广泛应用。
本文旨在探讨铜锌原电池带盐桥的原理和作用,并总结其在能源领域的优点。
同时,我们也将展望未来在这一领域的研究方向,以期进一步提高铜锌原电池的性能和应用范围。
通过深入研究铜锌原电池带盐桥的技术,我们可以为可再生能源领域的发展和应用做出更大的贡献。
1.2 文章结构文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分为整篇文章的开头,用于引入主题,提供背景信息和研究意义。
在本文中,引言部分可以首先介绍铜锌原电池以及其在能源领域的应用,然后再引出本文要讨论的关键问题——铜锌原电池带盐桥的作用和优点。
正文部分是详细阐述文章的内容。
2.1节可以介绍铜锌原电池的原理,包括电池的构造、工作原理和反应方程式等。
可以对铜和锌的电化学特性进行说明,并解释它们在电池中产生电能的机制。
2.2节是重点内容,可以重点介绍盐桥在铜锌原电池中的作用。
盐桥是连接两个半电池中电解液的通道,它起到平衡电荷和离子浓度的作用,保持电池正常工作。
可以详细解释盐桥是如何实现离子传递的,并阐述其在电池中维持电位差和防止极化等方面的意义。
浅议盐桥原电池原理
浅议盐桥原电池原理摘要:必修2的铜锌原电池,在图1中锌片和铜片用导线连接后形成了原电池,电流表指针偏转,说明有电流产生。
关键词:铜锌原电池盐桥电极电势一、必修2的铜锌原电池原理在图1中锌片和铜片用导线连接后形成了原电池,电流表指针偏转,说明有电流产生。
具体从理论上讲:负极为Zn,它失电子变成锌离子出现在负极表面,使负极周围带了大量正电,从而吸引溶液中的阴离子,排斥溶液中的阳离子,所以Cu离子不易在负极处得电子.而导线电阻小,所以大量电子通过导线转移到铜电极,使它带负电,吸引溶液中阳离子(Cu2+),让它们在铜表面发生还原反应,从而使铜成为正极.所以负极出现Zn的溶解这个氧化过程,正极出现Cu离子得电子生成Cu的还原过程,导线就有电子流过.当然,从事实来说,由于Zn可能含杂质,而且它直接和硫酸铜接触,所以锌的表面也会有铜出现的,而在原电池中,一般活泼金属作负极,失去电子发生氧化反应。
而溶液中铜离子在正极铜片上得到电子发生还原反应。
负极:Zn-2e==Zn2+正极:Cu2++2e-===Cu总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+此电池并不能持续稳定的提供电流,究其原因。
锌片在硫酸铜溶液中,铜离子也可到负极去得到少量电子,在锌片上覆盖一层铜,若锌片被铜片包裹,两极电势相同,就破坏了形成原电池的条件,不能形成电流。
二、盐桥原电池原理如何形成持续、稳定的电流,使化学能全部转化成电能。
那就要负极完全与铜离子隔离,使铜离子只能在正极区得到电子发生还原反应,这就需要把两极的电解质溶液完全隔离开来。
那么如何让溶液中的阴阳离子形成定向移动,因此必须建立一个离子的通道。
盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用,又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢?选修4铜锌原电池原电池就很好阐述了这一问题。
如图2 Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中,使ZnSO4溶液中 Zn2+过多,即正电荷增多,溶液带正电荷。
盐桥、原电池设计、电极式的书写
1、判断正误 ①任何氧化还原反应均可设计为原电池。 ②原电池的形成必须有盐桥。 ③盐桥可以用金属导线来代替。 ④原电池的正负极必须为两种不同的金属。 ⑤基础感知1(3):若银电极增加1.08 g,则右侧烧杯中 溶液质量减少1.08 g。 2、盐桥中离子的移动方向?分析提纲中图1的工作原理。 3、原电池的设计:如何选择正负极材料、电解质溶液? 电极式书写的注意事项?方法?
盐桥、原电池设计、电极式的书写
原电池的构成条件
①自发的氧化还原反应;(一般为放热反应) ②两个活动性不同的电极;(正极可以为石 墨) ③电解质溶液; ④形成闭合回路。
电解质的3个作用:导电; 参与电极反应; 构成闭合回路
稀H2SO4 溶液
1.描述现象时,没有特殊说明则默为Zn为 纯锌,只有Cu表面有气泡产生。
需要盐桥:
盐桥中的离子动向移 动,构成闭合回路
本节课3个主要内容:
1.带盐桥原电池的工作原理
2.原电池的设计;
3.电极反应式的书写(注意电解质溶液的酸碱性)
Mg
Al
负极为Al,负极产物
是什么?
NaOH溶液
阅读选修4课本71-72页内容
1、勾画并默背盐桥的成分、作用、优点 2、完成实验4-1 3、勾画并熟记原电池设计中正负极材料的要求 4、完成73页习题1、2、6
4.电极产物确定时注意溶液的酸碱Байду номын сангаас确定产物的存 在形式。
5.正极电极式+负极电极式=总反应,必须用离子方 程式且转移电子数一致才能相加减。
整理内化: 1.盐桥的作用 2.电极反应式书写的注意事项
1.盐桥的作用?盐桥中离子的移动方向? 2.书写下列反应的电极反应式
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
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一、原电池【思考】判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极()(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强()(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应()(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()【例1】选用下列试剂和电极:稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、铁棒、铜棒、铂棒,组成如图所示的原电池装置(只有两个电极),观察到电流计Ⓖ的指针均明显偏转,则其可能的组合共有()A.6种B.5种C.4种D.3种【变式1-1】下列装置中能构成原电池产生电流的是()【变式1-2】分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④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↑【变式1-3】原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中不正确的是( )A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,其负极反应式:Al-3e-===Al3+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式:Cu-2e-==Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式:Cu-2e-==Cu2+【释疑】1、盐桥的组成和作用:(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
2.单池原电池和盐桥原电池的对比图1和图2两装置的相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象。
负极:Zn-2e-===Zn2+正极:Cu2++2e-===Cu总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。
关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。
【例题2】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。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液,盐桥是通过移动来导电的。
电池工作时,K+移向,Cl—移向.盐桥的作用___________________,(5)一段时间后,经测得铜片溶解6.4g,试分析电子转移总数为;进入(填左或右)侧溶液Cl- 数为。
【变式2-1】下图装置中能够组成原电池的是___________。
【变式2-2】(2010全国新课标)根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是A.2Ag(s)+Cd2+(aq)==2Ag+(aq)+Cd(s)B.Co2+(aq)+Cd(s)==Co(s)+Cd2+(aq)C.2Ag+(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd2+(aq)D. 2Ag+(aq)+Co(s)==2Ag(s)+Co2+(aq)【变式2-3】(2016·福建福州三中月考)如图甲和乙是双液原电池装置。
由图可判断下列说法错误的是()A.甲图电池反应的离子方程式为Cd(s)+Co2+(aq)===Co(s)+Cd2+(aq)B.2Ag(s)+Cd2+(aq)===Cd(s)+2Ag+(aq)反应能够发生C.盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性D.乙图中当有1 mol电子通过外电路时,正极有108 g Ag析出【变式2-4】(2016·北京石景山区模拟)如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是()A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应式为:Cu2++2e-===CuC.该原电池的总反应为:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子【变式2-5】请将氧化还原反应:2Fe3++2I- ==2Fe2++I2设计成带盐桥原电池。
试剂:FeCl3溶液,KI溶液;其它用品任选。
请回答下列问题。
1)请画出设计的原电池装置图,并标出电极材料,电极名称及电解质溶液。
2)发生还原反应的电极为电池的_______极,其电极反应式为_______________ 。
3)反应达到平衡时,外电路导线中________(填“有”或“无”)电流通过。
4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,当固体全部溶解后,则此时该溶液中电极变为__(填“正”“负”)极。
5)请设计简单实验,证明溶液中同时存在Fe3+、Fe2+______________________。
【变式2-6】控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2设计成如右图所示的原电池.下列判断不正确的是()A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极【变式2-7】将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()A.Cu电极上发生还原反应B.电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动C.片刻后甲池中c(SO2-4)增大D.片刻后可观察到滤纸b点变红色【对点训练1】1.根据右图,下列判断中正确的是()A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2【对点训练2】如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化) ()A.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为导体时,A端低B端高D.当杠杆为导体时,A端高B端低【对点训练3】【对点训练4】已知在酸性条件下发生的反应为AsO3-4+2I-+2H+===AsO3-3+I2+H2O,在碱性条件下发生的反应为AsO3-3+I2+2OH-===AsO3-4+H2O+2I-。
设计如图装置(C1、C2均为石墨电极),分别进行下述操作:Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液结果发现电流表指针均发生偏转。
试回答下列问题:(1)两次操作中指针为什么发生偏转?(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释之。
(3)操作Ⅰ过程中C1棒上发生的反应为___________________;(4)操作Ⅱ过程中C2棒上发生的反应为____________________。
(5)操作Ⅱ过程中,盐桥中的K+移向______烧杯溶液(填“A”或“B”)。
【对点训练5】某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题:(1)此原电池的正极是石墨_____(填“a”或“b”),发生______反应。
(2)电池工作时,盐桥中的SO2-4移向______(填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_________________________;乙__________________________。
(4)若不考虑溶液的体积变化,MnSO4浓度变为1.5 mol·L-1,则反应中转移的电子为________mol。
【对点训练6】实验发现,298 K时,在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。
某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。
下列有关说法正确的是()A.该原电池的正极反应是Zn-2e-===Zn2+B.左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C.该电池铂电极上有气泡出现D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+===2Fe+3Zn2+原电池【思考】答案(1)√(2)×(3)×(4)√【例题】解析铁棒、铜棒作电极,H2SO4、Fe2(SO4)3作电解质可组成两种原电池,铁棒、铂棒作电极,H2SO4、Fe2(SO4)3作电解质可组成两种原电池,铂棒、铜棒作电极,Fe2(SO4)3作电解质可组成一种原电池,一共能形成5种原电池,均能够观察到电流计指针明显偏转。
答案 B【变式1-1】答案B解析A项,电极相同不能构成原电池;C项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;D项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生。
【变式1-2】答案B解析②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;③中Fe在浓硝酸中钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A、C错;②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,负极反应式为2Al+8OH--6e-===2AlO-2+4H2O,二者相减得到正极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑,B正确;④中Cu是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,D错。
【变式1-3】解析:选C。
本题考查原电池中的电极反应。
A项,铝比铜活泼,且可与稀硫酸反应,所以铝作负极,正确;B项,Mg和Al在NaOH溶液中,只有Al与其反应,故Al为负极,正确;C项,Fe比Cu活泼,故Fe先于Cu与Fe3+反应而作负极,故错;D项,Al虽比Cu活泼,但由于其遇浓硝酸钝化,故Cu作负极,正确。
【LIT】(1)Cu AgNO3(2)正 Ag+ +e -==Ag Cu-2e -==Cu2+(3)铜银(4)离子正极区负极区铜极①形成闭合回路(沟通内电路)②维持溶液电荷平衡(5)0.2NA 右 0.2NA【对点训练2】【答案】(1)(5)(6)(7)(9)(11)【对点训练3】A 三种金属的活动性顺序为:Cd>C O>Ag,【变式3-1】解析:在原电池中,一般金属活动性负极大于正极,则三种金属的活动性顺序为Cd>Co>Ag,则选项中符合此关系的置换反应成立,A正确,B错误;原电池盐桥的作用是平衡原电池的阴阳离子,形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性,C正确;由电极反应Ag++e-===Ag知,每有1 mol电子通过外电路时,正极有1 mol即108 g Ag 析出,D正确。