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高二化学原电池原理及应用 人教版

高二化学原电池原理及应用 人教版
高二化学原电池原理及应用 人教版

高二化学原电池原理及应用人教版

1、初步掌握原电池的基本化学原理及构成原电池的条件

2、掌握原电池的电极确定方法的简单电极反应式的书写能力目标:提高学生实验能力、观察能力、分析和解决问题能力,培养创新思维思想目标:进行对立统一规律教育,培养学生科学的世界观和方法论教学重点: 原电池的化学原理教学难点: 原电池的化学原理教学方法:实验探究法教学用品:铁丝、铜丝、锌片、铜片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计教学过程: 引言:前几节我们学习了有关金属的知识,了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属,能溶于稀硫酸,铜是不活泼金属,不溶于稀硫酸。如果我们把铁和铜连接在一起,同时放到稀硫酸中,会发生什么现象呢?下面我们做这个实验。学生实验:

用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。Z n Cu 实验步骤:现象:

1、锌片插入稀硫酸

2、铜片插入稀硫酸

3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸

4、锌片和铜片之间连电流表

5、干电池判断电流的方向锌片上有气体放出铜片上无明显现象在铜表面有气体生成,Zn逐渐溶解。溶液不变蓝,电流计指针偏转 H2SO4Zn Cu解释:

因为锌片与铜片相连,锌失去的电子流向铜片,而铜不与H+反应,铜片表面阳离子浓度较小,H+容易靠近,在铜片表面得电子生成氢气H2SO4 锌片失电子变成离子进入溶液,锌片附近聚集着阳离子吸引溶液中阴离子。电子通过导线流向铜片,铜片上聚集着电子,吸引溶液中的阳离子。导线中电子定向移动,溶液中离子定向移动形成电流根据观察到的现象讨论:

1、锌片插入H2SO4为什么有气泡而铜片插入稀H2SO4无气泡?(金属活动性顺序表中,Zn在H前,Cu在H后)

2、锌和铜用导线连接插入稀H2SO4为何有电流?(Zn比Cu 活泼,Zn失去的电子沿导线流向铜片)

3、锌和铜用导线连接后插入稀H2SO4为何铜片上有气泡?(溶液中:2H++2e-===H2↑)

4、锌、铜质量有无变化?溶液中H+浓度有何变化?(锌质量减轻,铜质量不变,H+浓度减小)

5、电子流动的方向如何?写出锌片和铜片上变化的离子方程式。讲述:以上实验中看到的现象早在1799年就被意大利物理家伏打捕捉并加以研究,发明了世界上第一个把化学能转化为电能的装置伏打电池,即原电池。板书:

锌片 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应铜片

2H++2e-=H2 还原反应电池的总反应方程式:

Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2↑离子方程式:

Zn +2H+==Zn2+ + H2↑电子由锌片经导线流向铜片讲述:我们知道,物质发生反应时,常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如,镁条在空气中燃烧的化学反应,伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么,我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢?学生回答教师总结:这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。板书:

一、原电池化学能转化为电能的装置板书:

1、原电池的定义:化学能转变为电能的装置。

[讲述] 这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究,发明了世界上第一个电池伏打电池。学生填写下表电极电极材料电极反应反应类型得失电子粒子电子流动方向负极锌片Zn-2e-=Zn2+氧化反应Zn原子Zn片 Cu片正极铜片2H ++2e-=H2还原反应H+离子引导思考]

原电池的两极材料如何选择呢?电极电极材料反应类型电子流动方向负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子提问:将两条铜片插入稀H2SO4能否形成原电池?两条锌片用导线连接插入稀H2SO4能否形成原电池?形成原电池的条件是什么?板书:

3、构成原电池要素两个电极电解质溶液板书:

2、构成原电池的条件①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体如碳棒)做电极,较活泼金属为负极;注意:电极的判断及有关电极反应式的书写②两电极与电解质溶液接触;③两电

极要相连接或接触,形成闭合回路本质条件:电解质溶液与负极能发生自发的氧化还原反应本质条件:负极能与电解质溶液中的某种成分发生自发氧化还原反应、板书:

3、原电池的原理:电子从负极(较活泼金属)流向正极(较不活泼金属或碳棒),负极发生氧化反应,正极发生还原反应。e 外电路内电路阴离子阳离子小结:

1、判断下列装置,哪些能形成原电池:AE第二课时教学目的:

1、常识性介绍生活中常用的化学电源和新型化学电池

2、掌握常见化学电源的电极反应式的书写教学重点:常见化学电源与有关电极反应式的书写教学难点:常见化学电源与有关电极反应式的书写教学过程:复习提问:原电池的概念;形成条件;电极的判断(

1、由组成原电池两极的电极材料判断。如果两极是由活泼性不同的金属作电极时,相对活泼的金属是负极,活泼性较弱的金属是正极;如果是由金属和非金属作电极,金属是负极,非金属是正极。

2、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断。在原电池的电质溶液里,阳离子移向的极为正极。

3、根据原电池的两极发生的现象判断。原电池的负极总是发生氧化反应,正极发生还原反应、两极可观察到不同现象,根据

两极发生的现象判断出正、负极。);电极反应式的书写;原理是什么?练习:把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞溶液的表面皿中,如图所示、最先可在A极观察到酚酞变红、则A极是正极还是负极?代表锌还是铁?解析:这个装置是原电池,Zn为负极,电极反应式为:2 Zn-4e-=2 Zn2+,Fe为正极,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,Fe极附近OH-聚积,所以酚酞首先变红,故A极是正极,代表铁片、引言:人们应用原电池的原理制作了许多电池,如干电池、蓄电池以及供人造地球卫星、宇宙火箭、空间电视转播站使用的高能电池,等等。干电池在我们日常生活中的应用越来越广泛。干电池中有汞电池(纽扣式电池)、碱电池(普通电池)、锰电池(车用电池)之分,一般都含有对人体有害的汞和锰。干电池被埋入地下,二价锰在缺氧而有二氧化碳的条件下变成水溶性碳酸氢盐,污染水源,使饮用者锰中毒。不同类型的干电池均含有汞,随便焚烧干电池,会引起汞污染。因此,不要把废干电池与可燃性垃圾混在一起进行焚烧,而应将它们分拣出来,作为不可燃垃圾妥善处理,更不可向周围环境和水源乱扔干电池。人们运用原电池的原理,制作了多种电池,如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池,以满足不同的需要。下面我们来学习几种干电池。板书:

二、化学电源

1、干电池展示:干电池实物师生共同分析干电池的构造和主要反应主要反应:负极(锌筒)Zn-2e-====Zn2+ 正极(石墨)2NH+4+2e-====2NH3+H2 总反应:Zn+2NH+4====Zn2++2NH3+H

22、铅蓄电池阅读:课本中相关内容,指出该电池两极材料、电解质溶液、用途。展示:铅蓄电池实物让学生阅读课本后,回答铅蓄电池两极材料和电解质溶液分别是什么?练习:铅蓄电池放电时发生了下列反应:负极:Pb + SO-2e-=== PbSO4 正极:PbO2 +4H++ SO+2e-=== PbSO4 +2H2O使用该电池时,负极每失去1mol电子,电池内消耗H2SO4多少mol?引导学生得出电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O通过分析化合价变化得出每转移1mol电子,消耗H2SO41mol。阅读:课本

3、锂电池

4、新型燃料电池(1)铝 +7H2O总:说明:注意介质的酸碱性;燃料电池的延伸:一氧化碳、乙烷、甲醇等燃料电池

5、纽扣电池:正极:负极:总:说明:注意介质的酸碱性。小结:电极反应式和化学方程式的书写⑴ 由化学方程式书写电极反应式:①找出氧化反应和还原反应的物质,确定正负极反应的物质;②利用电荷守恒分别写出电极反应式;③验证:两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确、⑵ 由原电池的装置书写电极反应式:据电极材料与电解质溶液或反应现象,先确定正负极,再写出电极反应式、⑶ 由电极反应式或原电池装置书写化学方程式①两极反应式相加即得化学方程式;②由

原电池的电极材料及电解质溶液成分,确定氧化剂、还原剂及氧化还原产物,从而写出化学方程式。练习:燃料电池能使燃料跟氧气起化学反应时所产生的化学能转变为电能、有人设计将铂丝插入氢氧化钾溶液中作电极,又在两极片上分别通入甲烷和氧气,形成一种燃料电池、请写出电极反应式和化学方程式、解析:该电池中通入甲烷的铂丝为负极,通入氧气的铂丝为正极。化学反应为:CH4+2O2=CO2+2H2O , CO2+2KOH=K2CO3+H2O ,总的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O、则负极反应式为:CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O,正极反应式为:

2O2+4H2O+8e-=80H-、第三课时教学目的:了解有关金属的腐蚀及防腐的方法教学重点:金属的腐蚀及防腐教学难点:金属的腐蚀及防腐教学过程:复习提问:几种常见化学电源的电极反应式的书写展示:腐蚀的铁块讲述:在日常生活中,常常会看到一些金属的锈蚀现象,特别是金属制品表面不干燥时,更易生锈,生锈实际上是一种金属的腐蚀现象,那么,什么是金属的腐蚀呢?其本质是什么?金属的腐蚀有哪几种?板书:

三、金属的腐蚀及其防护

1、金属的腐蚀概念:金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。本质:金属原子失电子而被氧化M – ne == Mn+分类:化学腐蚀:金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)电化腐蚀:

不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液(有电流产生)

2、金属的化学腐蚀:概念:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。

3、金属电化学腐蚀的原理提问:为什么菜刀用完必须擦干净?否则易生锈?学生讨论后小结:原因①菜刀不是纯铁,含非金属或金属杂质;②刀面上的水膜溶有微量CO2和O2,使水膜显弱酸性或中性。举例:钢铁电化腐蚀:铁:负极水膜(电解质溶液)在钢铁表面形成无数微小原电池碳:正极负极:2Fe-4e-===2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e-===4OH-讲述:以上发生的腐蚀是电化学腐蚀,是钢铁生锈的主要原因。钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性较弱或呈中性正极反应2H++2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-负极反应 Fe-2e-=Fe2+总4Fe +3O26H2O =4 Fe(OH)3溶液反应 Fe2++2OH-

=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(转化成铁锈)

4、化学腐蚀与电化腐蚀的对比相同点:金属原子失电子而被氧化的过程,即金属原子转化为阳离子的过程。不同点:条件金属与氧化剂直接反应不纯金属与电解质溶液接触现象无电流有电流本质金属被氧化活泼金属被氧化相互关系:

往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多投影:化学腐蚀和电化学腐蚀的比较:化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与氧化剂直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生讲述:金属被腐蚀会使机器设备、仪器、仪表精确度、灵敏度降低,影响使用以致报废。据估计,每年因腐蚀而损耗的金属约占金属年产量的10%。因此,防止金属腐蚀有很重要的意义。介绍:白口铁,马口铁

5、金属的防护⑴、金属腐蚀的原因:金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。提问:在日常生活中,你见过哪些防腐措施?⑵、防护:①改变金属内部组成和结构,可以增强耐腐蚀能力。如:不锈钢。展示:不锈钢用品②在金属表面覆盖一层保护层,以隔绝金属与外界物质的接触,达到防腐蚀的效果。

(如:喷漆、涂油、电镀、表面钝化等)③使用电化学保护法、牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法小结:如何比较金属腐蚀的快慢:课堂练习:

1、下列叙述中正确的是( D )

A、构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。B 、由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。C 、马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。D 、铜锌原

电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0、4mol电子通过。

2、把

A、

B、

C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若

A、B相连时,A为负极;

C、D相连,D上有气泡逸出;

A、C相连时A极减轻;

B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为( B )

A、A>B>C>D

B、A>C>B>D

C、A>C>D>B

D、B>D>C>A

3、电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是:

Zn +2 OH- 下列判断正确的是(

B、C )

A、锌为正极,Ag2O为负极。B 、锌为负极,Ag2O为正极。

C 、原电池工作时,负极区溶液PH减小。

D 、原电池工作时,负极区溶液PH增大。

4、下列五种金属制品镀层破损后,金属腐蚀速度最快的是( B )18

A、镀铝塑扣

B、食品罐头盒(镀锡)

C、白铁水桶(镀锌)

D、镀银铜质奖章练习:

1、如图装置,电流表G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应是下列各组中的哪一组()

A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4

B、A是铜,B是锌,C为稀硫酸

C、A是铁,B是银,C为AgNO3溶液

D、A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液

2、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、如果把铜盐浸入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、D C A B

B、D A B C

C、D B A C

D、B A D C

3、过量锌粉跟100mL6mo/L盐酸的反应,在一定温度下,为加快反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应混合物中加入适量的()

A、铜粉

B、醋酸锌溶液

C、氯化铜固体

D、二氧化锰粉未

4、下列四个装置中,导线中的电子由左边一极流向右边一极的是()练习:回答下列问题:

1、家用铝壶,把掉落,用铁铆钉铆上,铁铆钉易生锈,为什么?

2、通常在轮船尾部和船壳的水线以下部分,装有一定数量的锌块,请解释原因。

3、表面镀有保护金属层的铁片,镀层破损时比普通铁片更易腐蚀的是()

A、白铁皮(镀锌铁)

B、马口铁(镀锡铁)

C、镀镍铁

D、镀铜铁

4、锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可表示为

Zn(s)+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()

A、锌

B、碳

C、MnO2和NH4+

D、Zn2+和NH

35、钢铁的溶蚀过程中,下列五种变化可能发生的是()① Fe由+2价转化为+3价;②O2被还原;③H+被还原;④有

Fe2O3H2O生成;⑤杂质碳被氧化

A、①③

B、③④

C、①②③④

D、①②③④⑤

6、某铁体需长期浸入水下,为了减少腐蚀,想采取下列措施,其中正确的是()

A、在铁体上铆上一些锌片

B、在制造铁片时,在铁中掺入一定比例的铜制金属

C、在铁片表面涂上一层较厚的沥青

D、经铁片通入直流电,把铁片与电流正极相连

7、一般说来,根据某个氧化还原反应便可设计一个原电池、例如某种燃料电池的总反应是:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O在此燃料电池中,向正极通入的物质是,负极发生反应的电极反应式是,可选择电解质溶液是、答案:O2; CH4+10H-–8e=CO32-+7H2O ; KOH或NaOH

1、、在盛有稀硫酸的烧杯中,有两个电极a 和b,用导线连一个电流计,a的金属洗染性比氢强,b为碳棒,关于此装置的下列叙述正确的是()

A、a上有气体放出,溶液的PH值增大

B、a为正极,b为负极

C、电流方向是a极到b极

D、b极上发生还原反应

3、将

A、

B、

C、D四块不同的金属片浸入稀硫酸,导线两两相连可组成原电池。若

A、B相连形成原电池时,A为负极,

C、D相连形成原电池时,C为负极,

A、C相连形成原电池时,C极有大量的气泡产生,

D、B相连形成原电池时,B极有大量的气泡产生。则这四种金属的活动性由大到小的顺序是()

A、C>A>B>D

B、A>B>C>D

C、A>C>D>B

D、D>B>A>C

4、一个原电池的总反应式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,该反应的原电池的正确组成是()正极负极电解质溶液

A、 Zn Cu CuCL2

B、 Cu Zn CuCL2

C、 Zn Cu ZnCL2

D、 Cu Zn ZnCL2

高中化学有关原电池知识点的总结

高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化

反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近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,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu-2e-=Cu2+正极:NO3- 4H+ 2e-=2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,

高中化学 原电池原理

原电池原理 一.原电池 1.能量转化:原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件:(1)金属活泼性不同的两个电极 (2)电解质溶液 (3)电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构:内电路——电解质溶液、电极 导电微粒:自由移动离子(阳离子往正极移动,阴离子往负极移动) 外电路——电极(与导线) 导电微粒:自由移动电子(电子由负极经过导线流向正极,电流由正极流向负极)电极:根据活泼性的不同,分为负极(金属活泼性强) 正极(金属活泼性弱)。 正极:通常是活泼性较弱的金属或非金属导体,电子流____(填“出”或“入”)的一极,电极上发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 负极:通常是活泼性较强的金属,电子流_____(填“出”或“入”)的一极,电极被________(填“氧化”或“还原”),电极发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 4.反应特点:自发的氧化还原反应 5.工作原理:负极失电子经导线流向正极形成电流,内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是() A.原电池能将化学能转变为电能 B.原电池负极发生的电极反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强, b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是() A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大 B.a是正极,b是负极 C.导线中有电子流动,电子流从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反 应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是() A.负极,并被氧化B.正极,并被还原

原电池原理及其应用

第四节 原电池原理及其应用 教学目的: 1、 使学生理解原电池原理; 2、 常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池; 3、 使学生了解金属的电化腐蚀 教学重点:原电池的原理 教学难点:金属的电化腐蚀 教学方法:实验探究法 教学用品:铁丝、铜丝、锌片、铜片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计 教学过程: 第一课时 [引言] 前几节我们学习了有关金属的知识,了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属,能溶于稀硫酸,铜是不活泼的金属,不溶于稀硫酸。如果我们同时将铁和铜连在一起,同时放到稀硫酸中,会发生什么现象呢?下面我们做这个实验。 [提问] 大家看到了什么现象? [讲述] 把铁线和铜丝的上端连在一起,放入稀硫酸中,在金属丝中有电子流动,构成了一个小电池,我们叫它原电池。下面我们就来研究原电池的原理及其应用。 [板书] 第四节 原电池原理及其应用 一、原电池 [讲述] 实验结果表明,导线中有电流通过,电流是如何产生的呢? [学生讨论] [板书] 锌片 Zn —2e -==Zn 2+ (氧化反应) 铜片 2H ++2e -==H 2 (还原反应) 电子由锌片经导线流向铜片 [讲述] 我们知道,物质发生反应时,常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如,镁条在空气中燃烧的化学反应,伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么,我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢? [学生回答] [教师总结] 这种化学能转变为电能的装置叫原电池。 [板书] 原电池的定义:化学能转变为电能的装置。 [讲述] 这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打扑捉到并加以研究,发明了世界上第一个原电池---------伏打电池,即原电池。 [引导思考] 原电池的两极材料如何选择呢? [ 讲述] 下面我们再做几个实验共同探讨一下原电池的组成条件和原理 Z n C Z u F C 稀硫酸 C u SO 4溶液 稀硫酸 A B C D

(完整word)高中化学原电池习题

原电池2 参考答案与试题解析 一.选择题(共13小题) 1.(1993?全国)如图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是() a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 A.A B.B C.C D.D 【解答】解:通电后发现a极板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a 极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边;b极是阳极,b极板处有无色无臭气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属,电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子. A、该选项符合条件,故A正确. B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边,故B错误. C、铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在B极上得不到氧气,故C错误. D、电解质溶液中氯离子失电子,在B极上得到有刺激性气味的气体,与题意不符,故D错误. 故选A. 2.(2000?上海)在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()

A.1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g 【解答】解:由Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag知,当得电子数相等时,析出铜和银的关系式为:Cu﹣﹣Ag.设析出银的质量为x. Cu﹣﹣2Ag 64g (108×2)g 1.92g x 所以x==6.48g 故选B. 3.(2011?福建)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源.该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电.关于该电池的下列说法不正确的是() A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 C.放电时OH﹣向正极移动 D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解答】解:A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,该反应中,水是氧化剂,在电池中还可以担当溶剂,故A正确; B、放电时正极上是水中的氢离子得电子,所以会有氢气生成,故B正确; C、原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH﹣向负极移动,故C错误; D、锂水电池中,自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,即总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故D正确. 故选C. 4.(2009?广东)下列说法正确的是() A.废旧电池应集中回收,并填埋处理 B.充电电池放电时,电能转变为化学能 C.放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对应速率的影响有关 D.所有燃烧反应都是放热反应,所以不需吸收能量就可以进行

原电池原理及其应用

【基础知识精讲】 装詈特点:化学能转化趟能 严两个活泼性不同的电极 形成条件彳②电解质涪液 〔0)形成闭合回路 先色沿寻绞悔必育电矗产韭 加 Se-Zn^T I SW.反网」匝 K 析氢 腐、蚀 L 吸氧腐蚀 「斑变金属的內部组织结构 ②在金属裹面霍盖保护层 I ③电化学保护法 以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应 紧抓这个基本原理去解决各种类型的原电池问题 ^ 【重点难点解析】 重点:①原电池原理; ②金属的腐蚀原理与防护? 难点:金属的电化学腐蚀与防护? 1. 正确判定原电池 2. 原电池正极和负极的确定 (1) 由两极的相对活泼性确定? (2) 由电极现象确定.通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少, 该 电极发生氧化反应, 此为原电池的负极; 若原电池中某一电极上有气体生成, 电极的质量不 断增加或不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极 3. 原电池工作原理:以 Cu-Zn 原电池为例. 学科:化学 教学内容:原电池原理及其应用 r 金属腐蚀 L 化学腐蚀 电化腐蚀 匕钢铁腐蚀 '主曼应用〈 I 防护方法T 厂沪2e-Hj A 千 ti rJ i

负极(锌板):Zn-2e=Zn 2+ 被氧化,锌板不断溶解; 正极(铜板):2H+2e=Hf 被还原,表面置出气泡. 电子流动方向:负极(Zn )经导线正极(Cu ). Cu-Zn 原电池发生的总反应跟锌和酸的反应是一致的,但电子却经外接导线发生迁移, 形成持续 的电流,使化学能转化为电能 ? 构成原电池的反应必须能自发地进行氧化还原反应 ?从理论上讲,任何一个氧化还原反 应都可设计成原电池, 只不过要求氧化反应和还原反应必须在两极上分别进行, 使与两极连 接的导线里,产生持续电流 ? 【难题巧解点拨】 例1 :把a,b,c,d4 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,d 上产生大量气泡;a ,c 相连时,电流由c 经导线流向a ; b 、d 相 连时,电子由d 经导线流向b ,则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 () A.a > b > c >d B.a > c > d > b C.c >a > b > d D.b > d > c > a 分析:根据原电池原理,较活泼的金属为负极,被氧化溶解; 相对不活泼的金属为 正极,冒气泡或析出金属?电子由负极经外电路流向正极,电流方向与电子方向相反等进行 分析:根据构成原电池的条件必须同时满足: (1)要有活泼性不同的两个电极 .(2)要 有 电解质溶液.(3)要有导线,能形成闭合回路? 用此条件进行判断:在 A 中两个电极的金属相同,不符合条件,在 (D )中没有电解质溶 液,乙醇是非电解质.故只有B C 符合条件 答案:BC 例3:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为: 2Ag+Z n( 0H)2 三 Ag 2O+Zn+2HO 此电池放电时, 负极上发生反应的物质是 () A.Ag B.Z n(0H)2 C.Ag 2O D.Z n 分析:根据原电池工作原理,负极上发生氧化反应 .元素化合价会升高,所以在放电过 程中被氧化的是 Zn,即Zn 为负极. 答案:为D 【命题趋势分析】 常考知识点: 1. 原电池的概念、工作原理 2. 电极反应和电池反应 乙醉 E A 山嵐礙液 C

高二化学原电池知识点总结

高二化学原电池知识点总 结 Jenny was compiled in January 2021

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。

原电池的原理及其应用

第9讲原电池原理及其应用 知识要点实例 概念将化学能转变为电能的一种装置叫做原电池 自发的氧化还原反应:实质将化学能转变为电能 构成前提必须是能发生自发的氧化还原反应 构成条件 1.活动性不同的两种金属(或一种金属,一种为能 导电的非金属)作为两个电极 2.两个电极必须以导线相连或直接接触 3.电极插入电解质溶液中形成闭合回路 电极构成 负极 电子流出的一极.通常为活泼性较强,易失电 子的金属 负极:Zn片 正极 电子流入的一极.通常是活泼性较弱的金属或 非金属导体 正极:Cu片 电流方向 电子由负极流向正极,电流方向是由正极流向 负极(与电子流向相反) 电子流向:由Zn→导线→Cu 电流方向:由Cu→导线→Zn 电极反应 负极电极失去电子,被氧化,发生氧化反应 正极 电极上得到电子,发生还原反应(一般是溶液 中易得电子的物质发生还原反应) 总反应方程式 正极、负极分别发生的氧化反应和还原反应综 合起来得到总式 应用 1.制多种电池 2.形成原电池,加快反应速率 3.根据原电池原理保护金属不受腐蚀 如:干电池、蓄电池、高能电池等. 制取氢气时,锌中滴一些硫酸铜溶 液,使反应速率大大增强; 如铁铜连接处于电解质溶液中,铜 受到保护,不易腐蚀 1、金属腐蚀的定义:金属或合金与接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程. 2、金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程. 3、金属腐蚀的种类:化学腐蚀与电化学腐蚀. 电化学腐蚀(吸氧腐蚀)化学腐蚀 条件 不纯金属或合金与电解质 溶液接触构成微小原电池 金属跟接触物质(多为非电解质) 直接反应 现象有微弱电流产生无电流产生 结果 活泼金属被腐蚀 较不活泼金属得到保护 各种金属都有可能被腐蚀 实例 负极: 正极: 2Fe+3Cl2=2FeCl3(某些工厂) 本质金属原子失去电子被氧化而损耗 联系两种腐蚀同时发生,但电化腐蚀较化学腐蚀普遍,钢铁以吸氧腐蚀常见 金属 的 防护 ①改变金属内部结构,如制成不锈钢;②在金属表面覆盖保护层,如电镀、 涂油、喷漆、搪瓷、镀氧化膜(致密),目的使金属制品与周围物质隔开; ③电化学保护法(被保护金属作为原电池的正极或电解池的阴极) 4 钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的对比

2021届高考化学一轮复习专项测试:专题十二 考点一 原电池原理及其应用 (3)

2021届高考化学一轮复习专项测试专题十二 考点一原电池原理及其应用(3) 1、将反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,能达到目的的是( ) 2、人工光合系统装置(如图)可实现以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是( ) A.该装置为原电池,且铜为正极 B.电池工作时,H+向Cu电极移动 C.GaN电极表面的电极反应式为:2H2O-4e-=O2+4H+ D.反应CO2+2H2O 光照CH4+2O2中每消耗1mol CO2转移4mol e- 3、某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水,当 SO从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是( ) K闭合时,2- 4

A. 溶液中c (2A +)减小 B. B 极的电极反应:2B 2e =B -+- C. Y 电极上有2H 产生,发生还原反应 D. 反应初期,X 电极周围出现白色胶状沉淀 4、由W 、X 、Y 、Z 四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是( ) 装置 现象 金属W 不断溶解 Y 的质量增加 W 上有气体产生 A.装置甲中W 作原电池负极 B.装置乙中Y 电极上的反应式为2+-Cu +2e =Cu C.装置丙中电流由Z 流向W D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y 5、流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu +PbO 2+2H 2SO 4=CuSO 4+PbSO 4+2H 2O 。下列说法不正确的是( )

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转 移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过 外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。 两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行, 发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化 还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了 必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原 电池,但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写 入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式, 从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子 共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2 O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:锌铜原电池中,电解液为 HCl,正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的O2得电子。如果电 解液呈酸性,O2+4e-+4H+==2H2O;如果电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O==4OH-。 特殊情况:1、Mg-Al-NaOH,Al作负极。

高中化学常见原电池方程式

1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀 负极:Fe-2e-==Fe2+ 正极:O2+4e-+2H2O==4OH- 总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀:CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极:Fe -2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-==H2↑ 总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 常见原电池 (1)一次电池 ①碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH 工作原理:负极Zn+2OH—-2e-=Zn(OH)2;正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。 ②钮扣式电池(银锌电池) 锌银电池的负极是Zn,正极是Ag20,电解质是KOH,总反应方程式:

Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特点:此种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电。 ③锂电池 锂电池用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。 锂电池的主要反应为:负极:8Li-8e—=8Li+;正极:3SOC12+8e—=SO32-+2S+6Cl— 总反应式为:8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S 特点:锂电池是一种高能电池,质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。 (2)二次电池 ①铅蓄电池: (1)铅蓄电池放电原理的电极反应 负极:Pb+S042—-2e—=PbSO4;正极:Pb02+4H++S042—+2e—=PbSO4+2H20 总反应式:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbS04+2H2O (2)铅蓄电池充电原理的电极反应 阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-;阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42- 总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 ②镍一镉碱性蓄电池

最新高考化学考点解析全程复习考点:原电池原理及应用

高考化学考点解析全程复习考点:原电池原理及应用1.复习重点 1.原电池的电极名称及电极反应式, 2.对几种化学电源的电极反应式的认识和书写, 3.原电池原理的应用。 4.其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。 2.难点聚焦

[分组实验] [1]锌粒放入稀硫酸中 [2]铜片放入稀硫酸中 [3]锌粒放在铜片上一起浸入稀硫酸中 [4]锌粒、铜片用导线连在灵敏电流计上 [5]用干电池证明[4]的正负极动手实验 描述现象 分析讨论 现象解释 培养学生的动手能力、敏锐 的观察力,提高学生分析、 解决问题的能力,严密的逻 辑推理能力 [多媒体动画模拟] 锌、铜原电池原理学生观察、分析、填 表 变微观现象为直观生动,便 于学生掌握

[多媒体动画模拟]原电池 组成实验装置的改变: a、溶液相同,电极变 化: b、电极相同,溶液变 化: c、断路: 思考:原电池装置构 成必须具备哪些条 件? 培养学生类比,归纳、总结 的自主学习的能力 [板书]原电池组成条件: (-)较活泼的金属 (a)电极 (+)较不活泼的金属或 非金属 (b)电解质溶液 (c)闭合回路 培养学生分析问题的能力 从以上讨论的原电池装置中我们来总结一下: 原电池原理

3.例题精讲 1.确定金属活动性顺序 例1.(1993年上海高考化学题)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C 的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为() A.D>C>A>B B.D>A>B>C

原电池原理及其应用教案

《原电池原理及其应用》教案 教学目标 ●知识目标: 1. 使学生理解原电池的化学原理 2.掌握正负、极的判断、电极反应的书写及构成原电池的条件 3.常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池 ●能力目标: 1.培养学生的探究精神和从实践到理论的科学总结方法。 2.培养观察能力。 3.培养实验设计能力。 ●德育目标:增强环保意识和节能意识。 教学重点、难点 ●重点:原电池的化学原理。 ●难点:原电池装置的科学设计。 教学方法 启发式、实验探究法 实验――观察――思考――讨论――总结 教学用品 铜片、锌片、碳棒、稀硫酸、乙醇、电流计、检流计、导线、烧杯、桔子、干电池等 教学过程设计 【引入】水果电池(橙子) 这说明我们刚才的装置就相当于一个小电池,为什么橙子和金属片能 组成一个小电池呢?让我们带着这个问题,一起走进原电池的世界。【板书】第四节原电池的原理及其应用 【投影】下面请同学们根据屏幕的提示,完成这几组实验: 【实验探究】学生分组实验 【提问】解释 A.B.C的现象。 【引导】A.B.C的现象我们容易理解, D 实验中,我们看到铜片上有气泡存在。 说明 H+得到了电子,那么,H+得到的电子从哪里来?是铜提供的吗? Zn Zn C B A D Cu 稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸 Cu

【回答】电子不是铜提供的,铜是氢后金属,活动性比氢弱,不能置换氢气。 所以 H+ 得到的电子,不是来自铜,只能来自锌。 【设问】锌传递电子是通过溶液还是导线呢? 【讲述】比较C、D,可以知道电子不是从溶液中传递的,只能是沿着导线传递给铜的。 【过渡】这只是我们的推断,大家能想办法印证它吗? 【引导】电流计。 【学生活动】分组实验 【设问】大家一起告诉我,我们的推断正确吗? 【引导】实验印证了我们的推断,从电流计指针的偏转我们可以知道装置中产生了电流,从物理学上我们已经知道,电流的产生都是由于其它形式的 能量转化成了电能,这个装置把锌和硫酸反应的化学能转变成了电能, 象这样能够把化学能转化成电能的装置,我们称之为原电池。 【投影】原电池概念 【板书】一.原电池: 1.概念 【设问】原电池是将化学能转化成电能的装置。是不是任何化学反应的能量都能转化成电能呢?不是。确切地说,原电池是将氧化还原反应中的化学 能转化成电能的装置。 【引导】现在我们来分析原电池装置,电池都有两个电极,分别是什么呢?【回答】正极和负极。 【引导】物理上两极的规定和电子流向之间有什么关系? 【回答】电子流出的一极称为负极,电子流入的极称为正极 【投影】负极:电子流出的极 正极:电子流入的极 【引导】那刚才的原电池两极谁正谁负呢? 【回答】锌作负极,铜作正极。 【设问】负极流出的电子是由锌失去的,那负极的锌失去电子发生了什么反应?【回答】负极-----氧化反应 【设问】那么正极上H+得到电子发生了什么反应? 【回答】正极-----还原反应 【讲述】我们也根据这些过程来判断原电池的两个电极,从电子流向的角度判断:电子流出的是负极,电子流入的是正极。从氧化还原的角度判断:发生氧化反应的是负极,发生还原反应的是正极。 其实这些判断方法我们依据的都是两极上的这两个反应 对原电池,这种表示两个电极上电子得失过程的式子称为电极反应式。【投影】电极反应负极:Zn -2e-=Zn2+(氧化反应) 正极: 2H+ + 2e-=H2↑(还原反应) 【讲述】这两个电极反应的总结果就是锌和H+的氧化还原反应 【投影】原电池的总反应方程式Zn +2H+ = Zn 2++H2↑ 【讲述】把锌片直接放入稀硫酸中,就是发生了该反应,在这个铜锌原电池中发生的依然是该反应,不同的是,现在氧化反应和还原反应是在两个电 极上发生,这就将电子的直接传递转化为沿导线的定向传递,从而形成 了电流,所以说原电池是把氧化还原反应的化学能转化成了电能。

高二化学《原电池原理》教案

高二化学《原电池原理》教案 Teaching plan of "principle of primary battery" in chemistry of senior two

高二化学《原电池原理》教案 前言:本文档根据题材书写内容要求展开,具有实践指导意义,适用于组织或个人。便于学习和使用,本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 【教学目标】 1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正 确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。 2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和 设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发 现本质和总结规律的能力。 3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证 统一的哲学观念。 【教学重点】 原电池的构成条件 【教学难点】 原电池原理的理解;电极反应式的书写

【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合 【教学方法】实验探究教学法 【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D 组:准备两种不同金属片。 【教学过程】 [师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生? (教师巡视各组实验情况)。 [师]:请大家总结:有什么现象发生? [生]:总结:出现两种结果: ①电流表指针偏转 ②电流表指针不发生偏转 [师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?

高二化学原电池知识点-高中化学原电池知识点

高二化学原电池知识点:高中化学原电池知 识点 原电池是利用两个电极的电势的不同,产生电势差,从而使电子流动,产生电流。接下来X为你整理了高二化学原电池知识点,一起来看看吧。 高二化学原电池知识点 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正

极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。 (3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近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,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写 (1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定

原电池原理及其应用

学科:化学 教学内容:原电池原理及其应用 【基础知识精讲】 以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应.紧抓这个基本原理去解决各种类型的原电池问题. 【重点难点解析】 重点:①原电池原理; ②金属的腐蚀原理与防护. 难点:金属的电化学腐蚀与防护. 1.正确判定原电池 2.原电池正极和负极的确定 (1)由两极的相对活泼性确定. (2)由电极现象确定.通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此为原电池的负极;若原电池中某一电极上有气体生成,电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极. 3.原电池工作原理:以Cu-Zn原电池为例.

负极(锌板):Zn-2e=Zn2+被氧化,锌板不断溶解; 正极(铜板):2H+2e=H2↑被还原,表面置出气泡. 电子流动方向:负极(Zn)经导线正极(Cu). Cu-Zn原电池发生的总反应跟锌和酸的反应是一致的,但电子却经外接导线发生迁移,形成持续的电流,使化学能转化为电能. 构成原电池的反应必须能自发地进行氧化还原反应.从理论上讲,任何一个氧化还原反应都可设计成原电池,只不过要求氧化反应和还原反应必须在两极上分别进行,使与两极连接的导线里,产生持续电流. 【难题巧解点拨】 例1:把a,b,c,d4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,d上产生大量气泡;a,c相连时,电流由c经导线流向a;b、d相连时,电子由d经导线流向b,则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c >a>b>d D.b>d>c>a 分析:根据原电池原理,较活泼的金属为负极,被氧化溶解;相对不活泼的金属为正极,冒气泡或析出金属.电子由负极经外电路流向正极,电流方向与电子方向相反等进行推断可得: a>c>d>b 答案为B. 例2下列装置能够组成原电池,产生电流的是( ) 分析:根据构成原电池的条件必须同时满足:(1)要有活泼性不同的两个电极.(2)要有电解质溶液.(3)要有导线,能形成闭合回路. 用此条件进行判断:在A中两个电极的金属相同,不符合条件,在(D)中没有电解质溶液,乙醇是非电解质.故只有B、C符合条件 答案:BC 例3:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为: 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+2H2O 此电池放电时,负极上发生反应的物质是( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn 分析:根据原电池工作原理,负极上发生氧化反应.元素化合价会升高,所以在放电过程中被氧化的是Zn,即Zn为负极. 答案:为D 【命题趋势分析】 常考知识点: 1.原电池的概念、工作原理 2.电极反应和电池反应 3.原电池原理的应用

原电池原理及其应用(20201012112751)

原电池原理及其应用 班级_______ 姓名____________ 学号 _________ 预学案 1.原电池的定义: __________________________________________________________________ 2.正负极判断: 结合你对原电池反应原理的认识,谈谈如何判断原电池的正、负极 由组成原电池两极的电极材料判断: 丁腰慣迟负极:___________________________ ;正极: ________________________________ 由发生的反应是氧化反应还是还原反应、化合价升降、电子得失的角度判断: 负极:______________________________ ;正极:________________________________ 由电子的流向、电流的方向判断: 负极:______________________________ ;正极:________________________________ 由原电池内部电解质中离子迁移方向判断: 负极:______________________________ ;正极:________________________________ 3?粒子的移动方向: 外电路:____ 导电,方向:由______ 极流向_______ 极 内电路:_____ 导电,方向:—离子由负极流向正极,_离子由正极流向负极 4.金属的腐蚀 金属的腐蚀可分为___________ 和___________ ,其中以 ____________ 为主 钢铁在潮湿的空气里发生的腐蚀是______ 腐蚀的典型例子;可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀, 写岀其电极方程式和总反应式 析氢腐蚀:条件:___________________________________________________ ; 正极: _________________ ■负极:___________________ 总反应式: _________________________________________ 吸氧腐蚀:条件:___________________________________________________ : 正极: _________________ ■负极:___________________ 总反应式: _________________________________________ 思考:铜等活动性较差的金属在酸性条件下能否发生析氢腐蚀? 启学案 重难点1 ?电极及粒子移动方向判断 【例1]用铜片、银片、C U(NO3)2溶液、AgNCh溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KN0?的U型管) 构成一个原电池,以下有关该原电池的叙述正确的是 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讲铜片浸入AgNCh溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

最新高二化学原电池练习题

高二化学原电池练习题 一、选择题(每题有1个选项符合题意共50分) 1.对于原电池的电极名称,下列叙述中错误 ..的是() A.电子流入的一极为正极B.发生还原反应的一极为正极 C.电子流出的一极为负极D.发生氧化反应的一极为正极 2.某原电池2Fe3++Fe=3Fe2+不能实现该反应的原电池是( ) A.正极Cu负极Fe电解质溶液FeCl3B.正极C负极Fe电解质溶液Fe(NO3)3 C.正极Pt负极Fe电解质溶液Fe2(SO4)3D.正极Ag负极Fe电解质溶液CuSO4 3.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时 间,以下叙述正确的是() A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.产生气泡的速度甲比乙慢 4.X、Y、Z、W 4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4种金属的活动顺序是() A. X>Z>W>Y B. Z>X>Y>W C. X>Y>Z>W D. Y>W>Z>X 5.电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,放电时锌极上的电极反应是:Zn + 2OH--—2e-- == Zn(OH)2;氧化银电极上的反应式为:Ag2O + H2O + 2e-- == 2Ag + 2OH--,总反应式为:Ag2O + H2O + Zn== Zn(OH)2 + 2Ag。下列说法正确的是() A.锌是负极,氧化银是正极B.锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应 C.溶液中OH—向正极移动,K+、H+向负极移动 D.随着电极反应的不断进行,电解质溶液的pH逐渐减小 7.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误 ..的是( ) A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(s)+2OH—(aq) C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g 8.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H6 +7O2+8KOH====4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是() A.正极反应为14H2O+7O2+28e-====28OH- B.放电一段时间后,负极周围的pH升高 C.每消耗1 mol C2H6 ,则电路上转移的电子为28 mol D.放电过程中KOH的物质的量浓度不变 9.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为 负极反应:C6Li-x e-=C6Li1-x+x Li+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料) 正极反应:Li1-x MO2+x Li++x e-=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物) 下列有关说法正确的是() A.锂离子电池充电时电池反应为C6L i+Li1-x MO2=LiMO2+C6Li1-x B.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属铅所消耗的质量最小

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