《原电池》教案.docx

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1、原电池教案原电池原理及其应用高二化学学案第42课时第四节原电池原理及其应用（四）孙源清1.试验室用纯锌与稀H2SO4反应制H2的反应速率慢，下列方法能提高反应速率的是A.再加入几块锌B.加入少量CuOC.增大硫酸的浓度D.加入醋酸铜2.用锌片、铜片和AgNO3溶液组成的原电池，正极上发生的电极反应是A.2H+2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+O2+4e-=4OH-D.Ag+e-=Ag3.一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的组成是ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl24.

2、铁钉和碳棒用导线连接后，浸入0.01molL-1的食盐溶液中，可能发生A.碳棒上放出Cl2B.碳棒旁边产生OH-C.碳棒上放出O2D.铁钉被氧化5.如下图，下列各容器中盛有水，铁在其中被腐蚀由快到慢的依次是A.B.C.D.6.X、Y、Z、M四种金属，已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z组成原电池时，Z为正极；Z与Y的硝酸盐溶液反应置换出Y；M离子的氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的依次是A.XYZMB.XZMYC.MZXYD.XZYM7.某原电池的总反应式为Fe+2Fe3+=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FeCl3B.正极为Fe，

3、负极为Cu，电解质溶液为Fe2（SO4）3C.正极为C，负极Fe，电解质溶液为Fe（NO3）3D.正极为Ag,负极为Fe，电解质溶液为CuSO48.表面镀有爱护金属的铁片，当镀层有破损时，比一般铁片不易被腐蚀的有A.白铁（镀锌铁）B.马口铁（镀锡铁）C.镀镍铁D.镀铜铁9.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种状况下，被腐蚀速度最慢的是A.在含铁元素较多的酸性土壤里B.在潮湿疏松透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含炭粒较多，潮湿透气的中性土壤里10.一种以多孔铂片做电极，以KOH溶液为电解质溶液的CH4燃料电池中，两极发生的电化学反应；R极；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H

4、2O；S极：2O2+8e-+4H2O=8OH-，下列关于CH4燃料电池的各项叙述中确定不正确的是A.通入CH4的R极是电池的正极，发生氧化还原反应；通入O2的S极是电池的负极，发生还原反应。B.该燃料电池每通入2.8L（STP）CH4时，将有1.0mol的电子产生。C.该燃料电池属于碱性电池，在运用过程中KOH的物质的量保持不变。D.该燃料电池在运用过程中，在S极旁边的pH将会上升。11.电工操作中拟定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为12.有A、B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率接近。试设计一个试验证明A、B两种金属的活泼性。13.将锌片和碳棒连接，浸入NH4Cl溶液中，可以

5、产生电流，此时正极为，电极反应式为；负极为，电极反应式为。14.Cu放入稀H2SO4，不溶解，再加Ag2SO4或加入NaNO3，均见溶液变蓝，其缘由是原电池的工作原理 原电池的工作原理 一.学问再现1.原电池定义：2.原电池构成条件：1）2)3)4)3.按你的理解画出一个原电池，写出电极反应和总反应 4.完成课本13页、14也活动与探究二、探讨完成例1.银器皿日久表面渐渐变黑色，这是由于生成硫代银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将肯定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为；正极发

6、生的反应为；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为三、自我检测1.氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：H2+2OH-2e-=2H2O和1/2O2+H2O+2e-=2OH-，则下列叙述正确的是（）A.通H2的一极是正极，通O2的一极是负极B.通O2的一极是正极，通H2的一极是负极C.工作一段时间后电解质溶液pH增大D.工作时负极区旁边pH减小2.将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（）A.氯化铝B.硫酸铜C.硝酸银D.稀硫酸3.在空气中，钢铁与食盐水接触，发生电化腐蚀，在

7、正极上发生的电极反应是（）A.Fe-2e-=Fe2+B.2H+2e-=H2C.Na+e-=NaD.2H2O+O2+4e-=4OH-4.锂电池是新型高能电池，它以质轻.容量大而受到重视。目前已经制成多种功能的锂电池。某种锂电池的总反应可表示为：Li+MnO2LiMnO2。若该电池供应0.5C电量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽视不计）（）A.3.5gB.7gC.4.5210-4gD.43.5g5.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为（）2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.

8、Zn6.下图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的依次是（） A.（4）（2）（1）（3）B.（2）（1）（3）（4）C.（4）（2）（3）（1）D.（3）（2）（4）（1）7.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全汲取，制得有较强杀菌实力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分推断正确的是（）A.a为正极，b为负极；NaClO和NaClB.a为负极，b为正极；NaClO和NaClC.a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl 8.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d

9、为石墨电极。则下列有关的推断正确的是（）A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变9.随着人们生活质量的不断提高，废电池必需进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要缘由是（）A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.收其中石墨电极10.钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（）A.2H+2e-H2B.2H2O+O2+4e-4OH-C.Fe-2e-Fe2+D.4OH-4e-2H2O+O211.下列叙述正确的是（）锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能

10、加快反应速率镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3nH2OA.B.C.D.12.燃料电池是燃料（例如CO，H2，CH4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（）A.负极反应式为CH4+10OH-8e=CO32-+7H2OB.正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH-C.随着不断放电，电解质溶液碱性不变D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大13.如图所示，在大试管里放入一段光

11、亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，把试管倒插入水中，把这个装置这样放置约一周后，视察到铁丝发生的改变是，缘由是。试管里的水面会上升，最终上上升约为，缘由是。14.从某铝镁合金上剪下一小片（其质量为2.0g），立即投入盛有20mL5molL-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。（1）由反应起先到反应结束，可能视察到烧杯中的现象依次为。（2）反应起先时，合金片表面产生气泡较慢，其缘由是，一段时间后反应速率相当快，其缘由是。（3）写出合金片与溶液反应时可能形成的微电池的负极材料是正极的电极反应式：。（4）若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数，还应测定哪些数据（如有多种可能，请逐一写出）？答：15.有人设计以铂和锌为

12、电极材料，埋入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有肯定浓度的O2和H2O进行工作。（1）正极材料是，电极反应为。（2）负极材料是，电极反应为。16.工业上处理含Cr2O72-的酸性工业废水用以下方法：往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌匀称；用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，过滤回收沉淀，废水达排放标准，试回答：（1）电解时的电极反应，阳极，阴极。（2）写出Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应（3）电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？（4）能否将Fe电极改成石墨电极？为什么？17.碘缺乏症遍及全球，多发于山区

13、，为限制该病的发生，我国政府规定在食盐中添加碘酸钾（KIO3）。据此回答下列问题。（1）可用盐酸酸化的碘化钾淀粉溶液检验食盐中的碘酸钾，反应的化学方程式为，现象是。（2）可用电解方法制得碘酸钾。以石墨为阳极，不锈钢为阴极来电解KI溶液，总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2。若安排每分钟生产5.35gKIO3，电流强度应不低于A。（3）碘元素位于周期第周期主族。其最高价氧化物的水化物酸性比HClO4（填强或弱），其氢化物的还原性比HCl（填强或弱）。18.航天技术中运用的氢氧燃料电池具有高能、轻巧、无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应均可表示为：2H2+O22

14、H2O。酸式燃料电池中的电解质是酸，其负极反应为：2H2-4e-4H+。电池的电解质是碱，其正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-，则负极反应为。19.铅蓄电池放电时的总反应方程式为：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O据此推断其正极是，负极是，电解质溶液是，正极反应是，负极反应是，当转移0.5NA个电子时，蓄电池内消耗H2SO4的物质的量为。20.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，若锌片发生电化学腐蚀，则当铜片上放出3.36L（标态）气体时，硫酸恰好全部作用完。试计算：（1）产生这些气体消耗了多少克锌（2）有多少个电子通过了导线（3）200mL稀H2SO4

15、的物质的量浓度是多少。五.实力提高1.常用的钮扣式银锌电池，放电时的电极反应式分别为：Zn极：Zn+2OH-+2e-Zn(OH)2Ag2O极：Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-则下列说法中不正确的是（）A.放电过程中OH-不变B.Zn为负极而Ag2O为正极C.电解质溶液呈碱性D.电子从Ag2O流出经用电器流入Zn极2.下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的依次为（） A.B.C.D.3.铁钉和碳棒用导线连接后，浸入0.01molL-1的食盐溶液中，可能发生（）A.碳棒上放出Cl2B.碳棒旁边产生OH-C.碳棒上放出O2D.铁钉被氧化4.以下现象与电化腐蚀无关的是（）A.黄铜（铜锌

16、）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁易生锈C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质奖牌久置后表面变暗5.关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是（）A.金属被腐蚀的本质是：M+nH2O=M(OH)n+H2B.马口铁（锡铁）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C.金属在一般状况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀6.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，总反应式为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO

17、。依据上述反应式，下列说法正确的是（）A.在运用过程中，电池负极区溶液的pH减小B.运用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.Zn是负极，Ag2O是正极D.Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应7有甲、乙、丙、丁四种金属。将甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中可以看到乙渐渐地溶解，而甲的表面有气体逸出。把丁放到乙的硝酸盐溶液中后，丁的表面覆盖一层乙的单质。用石墨电极电解含相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液，丙的单质先析出。将甲放入稀盐酸中有H2析出。已知四种金属中有一种是铜。依据以上试验推断铜是（）A.甲B.乙C.丙D.丁8.在25时，将两个铂电极插入肯定量的饱和Na2SO

18、4溶液中，进行电解，通电一段时间后，在阳极逸出amol气体，同时有WgNa2SO410H2O析出，若温度不变，则此时剩余硫酸钠溶液的质量百分比浓度为（）A.B.C.D.9.美国阿波罗宇宙飞船上运用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。（1）a极是极，b极是极，电极反应式分别为，。（2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池供应。已知这种电池发1度电时能生成350g水，试计算能量转化率。2H2(g)+O2(g)2H2O(l)+572kJ（3）这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V，1.5W的小灯泡连续发光0.5h

19、，应消耗标准状况下的H2多少升？（4）氢气是燃料电池最简洁的燃料，虽然运用便利，却受到价格和来源的限制。常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（自然气）、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：。此时电池内总的反应方程式为。10.将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液（分别为1mol/L）用铂电极电解，且电解足够长的时间。有以下结论：溶液中几乎没有Br-；电解液变为无色；最终溶液显碱性；K+、Na+和SO42-的浓度几乎没有改变。其中正确的是（）A.B.只有C.D.六、高考聚焦1.镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放

20、电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32-4CO2+4e-阴极反应式：总电池反应：3.下列关于铜电极的叙述不正确的是（）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼铜时铜作阳极C.在镀件上镀铜时可用铜作阳极D.电解稀H2SO4

21、制H2、O2时铜做阳极 解析：由题意“黑色褪去而银不会损失”发生改变Ag2SAg，明显这是考察原电池的正极反应：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al-3e-=Al3+。正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解：2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2S。答案：Al-2e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S ;原电池原理及其应用 第四章第四节原电池原理及其应用一、学习目标1、驾驭原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料

22、电池3、了解金属的电化学腐蚀二、学问重点、难点原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀三、教学过程引入：你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生锈的吗？新授：原电池原理及其应用试验：4-15：将锌片插入稀硫酸中报告试验现象。将铜片插入稀硫酸中报告试验现象。将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告试验现象。在中把锌片和铜片之间连上电流计，视察其指针的改变。结论：锌片能和稀硫酸快速反应放出H2铜片不能和稀硫酸反应铜片上有气体生成电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的形成

23、条件是什么？原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.形成条件:两个电极电解质溶液形成闭合电路探讨：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片四周的溶液用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。）结论：在锌片四周有锌离子生成；铜片上生成的是H2探讨：可能造成此现象的缘由？俩金属片上的反应式的书写。结论：在Zn上:Zn2e-=Zn2+在Cu上:2H+2e-=H2Zn失去电子流出电子通过导线-Cu-电解质中的离子获得电子我们把：流出电子的一电极叫负极；电子流入的一极叫做正极两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。

24、负极失电子被氧化,发生氧化反应正极得电子被还原发生还原反应试验：分别用两个铜片和两个锌片做上述试验。结论：两种状况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜片上无气体生成。即两电极必需是活泼性不同的金属与金属或金属与非金属（能导电）原电池导学案 选修4第一节原电池导学案课题原电池学习目标1.进一步了解原电池的工作原理及构成条件2.知道正负极的推断方法3.能依据简洁的氧化还原反应设计原电池4.熟识原电池原理的主要应用学习重点原电池的工作原理及构成条件学习难点能依据简洁的氧化还原反应设计原电池学习程序学习笔记一、学问链接1、原电池是_的装置。原电池反应的本质是_反应。2、如右图所示，组成的原电池

25、：（电解质溶液为稀CuSO4）（1）试验现象：电流表指针；锌片；铜片。（2）工作原理：Zn电极是极，其电极反应为_，该反应是_反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应是_反应。电子：从流出，经过导线流向；电流：从流向；溶液中阳离子向移动，阴离子向移动。 二、学习新知一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究【思索与沟通】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，假如用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么缘由造成的呢？有没有什么改进措施？缘由：改进措施：【自学指导一】视察试验4-1，说出试验现象。 【思索与沟通】改进后的装置为什么能够持续

26、、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？附：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(留意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可 产生持续、稳定的电流的缘由：盐桥的作用： 请同学们思索：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。负极（片）：正极（片）：电池反应（总化学方程式）：电池符号：（负极）（盐桥）（正极） 请把预习过程中产生的疑问记录下来三、学问探究1、原电池的正负极的推断方法（1）微观推断（依据电子

27、流淌方向）：电子流出的极_极，电子流入的极_极（2）宏观推断：依据电极材料：较活泼的电极材料_极，较不活泼的电极材料_极依据原电池电极发生的反应：发生氧化反应的极_极，发生还原反应的极_极依据电极改变：工作后质量削减的电极_极，工作后质量增加的电极_极；工作后，有气泡冒出的电极为_极 2、拓展练习（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则视察到的现象。两极反应式为：正极；负极。该装置将能转化为能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为，总反应方程为。 3、原电池的主要应用：（1）利用原电池原理设计新型化学电池；（2）变更化学反应速率，照实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；（3）进行金属活动性强弱比较；（4

28、）电化学爱护法，即将金属作为原电池的正极而受到爱护。如在铁器表面镀锌。四、达标检测1、推断下列装置能否构成原电池，并指明正负极： 2、一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu,该反应的的原电池正确组合是（）ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl 3、某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.MgB.FeC.AlD.Cu4、由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH()A.不变B先变大后变小C渐渐变大D.渐渐变小5、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。

29、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依次由强到弱的为()AabcdBacdbCcab.dDbdca6、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；当心的向烧杯中心滴入CuSO4溶液，片刻后可视察到的现象是（）A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜7、下列制氢气的反应速率最快的是A纯锌和1mol/L硫酸；B纯锌和18mol/L硫酸；C粗锌和1mol/L盐酸；D粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。8、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的依次是 9、请利用：Fe+Cu2+=Fe2+Cu的反应原理，设计一个能产生电流的原电池装置（带盐桥），画出装置图，并写出两个电极上的电极反应式。反思： 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页