原电池的设计和盐桥
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1.判断下列电池能否形成原电池,如果能 那么正负极各是什么?
(1)2H2O=2H2+O2 (2)Cu+Ag+=Cu2++Ag
(3)C+CO2=2CO 形成原电池必须是自发的氧化还原反应 (放热的)
设计原电池的方法: (1)把氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应 确定正负极反应 (2)确定电极材料和电解质溶液 (3)用导线相连。
1.设计原电池的方法: (1)把氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应 确定正负极反应 (2)确定电极材料和电解质溶液 (3)用导线相连。 注意事项: (1)电极材料一般为金属或者非金属(其中活 泼金属做负极 (2)如果是金属和酸碱盐反应,一般酸碱盐为 电解质溶液 (3)在画图过程中必须横平竖直,先用铅笔作 图,再描黑,并标出电极材料和电解质溶液,溶 液的界面必须标清楚。
3.正极电极式+负极电极式=总反应 4.Mg-Al-NaOH溶液原电池 总反应:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 先确定负极,在总反应中看失去几个电子,变成谁。
已知负极:2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O 正极:总-负,即6H2O+6e-=3H2↑+6OH注意:1.电极式中,沉淀不画↓,但气体要画↑; 2.一般写离子方程式。
3.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置, 实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒 变细,则X、Y、Z可能是下列中的( )
编号 X Y A Zn Cu B Cu Zn C Cu Ag D Ag Zn
Z 稀硫酸 稀硫酸 硫酸铜溶液 硝酸银溶液
4.结合所给原电池分析下列问题 (1)在外电路中,电流由铜电极流向银电极 (2)正极反应为:Ag++e-=Ag (3)实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 (4)将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原 电池反应相同 (5)该电池中的盐桥能用金属导线代替 (6)该电池产生的电流更稳定,持续性更好
(2)平衡两个烧杯中阴阳离子所带电荷
3、优点:提供持续、稳定的电流
4、离子走向:K+
正极,Cl-
负极
注:盐桥使用一段时间必须更换
<含盐桥的原电池>
1、盐桥的选择:(一般都用万能的KNO3) (1)普通原电池——含琼胶的KCl的饱和溶液
(2)电解质溶液含Ag+——含琼胶的KNO3的饱和溶液 2、电解质溶液的选择:
1.判断下列说法正误 (1)常温下将铝和铜用导线连接一起放入到氢氧 化钠溶液中说明Al的金属活泼性比Cu强 (2)K,Na,Ca不能做电极材料的原因是因为太活 泼,容易和水发生反应。
2.说出设计下列原电池的电极材料和电解质溶液 (1)2Fe3++Fe=3Fe2+ (2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
原电池原理及应用 第二课时
1.如图:正负极分别为?电子流向?溶液中阴阳离子 流向?
2.反应类型:负极?正极? Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
总反应方程式:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
3.反应现象描述? 负极锌棒溶解;正极铜棒变粗;溶液颜色变浅
注意:原电池Zn—Cu—稀 硫酸在反应时正极pH如何 变?
负极 Cu-2e-=Cu2+
正极 2NO3-+2e-+4H+=2NO2+2H2O
(3)Fe3+—Fe\Cu
判断负极应注意:
2Fe3++Fe=3Fe2+
(1)金属的活性
负极 Fe-2e-=Fe2+
(2)电解质溶液的酸碱性
正极 2Fe3++2e-=2Fe2+ (3)电解质溶液的浓度
4.原电池的应用
(1)用与比较金属活动性强弱
(1)与电极不能发生反应
(2)与电极材料相同的阳离子盐溶液
一、电极式书写
1.Fe-Cu-稀硫酸原电池为例 负极:Fe-2e- =Fe2+ 正极:2H++2e- =H2↑(电极式用=,不用箭头) 正负极出现在同一问题,必须保证得失电子守恒。 例:已知反应Fe+2Fe3+=3Fe2+, (1)正极电极式: ,负极电极式: 。 (2)正极材料可以是 ,电极式为: 。
1.整理并背诵原电池的应用以及盐桥的作用, 电极反应方程式的书写
2.提问: (1)盐桥的作用? (2)说出设计该原电池的电极材料和电解 质溶液2Fe3++Fe=3Fe2+
2.两种原电池有何相同点和不同点
相同点:都利用了氧化还原反应原理,都有导电性不同的两个电 极;
都能产生电流;外电路均是电子的定向移动, 内电路 均是离子的定向移动。 不同点:1两个半反应在同一区域进行, 电流不稳定. 2两个半反应在不同区域进行, 中间用盐桥连接, 电流持 续、稳定.
<盐桥>
1、成分:含琼胶的KCl、KNO3的饱和溶液 2、作用:(1)形成闭合回路
(2)用于金属保护:
原理:使被保护的金属作原电池的正极而得到保护。 实例:要保护一个铁制轮船,可用导线将其与一块锌块 相连,使锌作原电池的负极。
(3)原电池的形成加快了化学反应的速率
生铁(含碳杂质)稀硫酸反应生成 H2 的速率更快 实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时,通常滴入几滴 CuSO4溶液。 原因是Zn与置换出的Cu构成原电池,加快了反应的进行。
导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:
本节课的主要内容有:
原电池的应用设计(单池和双池),盐 桥的作用,以及电极方程式的书写
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、勾画并记忆原电池设计中正负极材料的 要求
4、完成73页习题1、2、6(6必须完成)
1.相互背诵原电池的形成条件以及盐桥的作用 2.结合所给原电池分析下列问题 (1)在外电路中,电流由铜电极流向银电极 (2)正极反应为:Ag++e-=Ag (3)实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 (4)将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原 电池反应相同 (5)该电池中的盐桥能用金属导线代替 (6)该电池产生的电流更稳定,持续性更好 3.结合提纲中基础感知3分析判断 正负极除了根据金属活性之外还与 什么有关?
3.电极方程式的书写
(1)电解质为NaOH(Mg-Al)
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
负极 2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O 正极 6H2O+6e-=6OH-+3H2 (2)电解质为浓HNO3(Cu-Al)
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O