原电池知识点总结和随堂练习及答案(9页).doc

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1、-原电池知识点总结和随堂练习及答案-第 9 页课 程 辅 导 教 案学生姓名 科目 化学年级高二教师姓名上课日期 2016年 月 日上课时间 点到 点教学课题 原电池 教学目标 熟悉和掌握原电池的基础知识点教学重难点 有关计算题教学过程： 原电池：1、概念： 将化学能转化为电能的装置叫做原电池 2、组成条件：两个活泼性不同的电极 电解质溶液 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路某一电极与电解质溶液发生氧化还原反应原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。3、电子流向：外电路： 负 极导线 正 极 内电路：盐桥中 阴 离子移向负极的电解质溶液，盐桥中 阳 离子移向正

2、极的电解质溶液。 电流方向：正极导线负极4、电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn2eZn2 （较活泼金属）较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属ne金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。正极：还原反应： 2H2eH2（较不活泼金属）较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子ne单质，正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。总反应式： Zn+2H+=Zn2+H25、正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向 负极流入正极 （3）从电流方向 正极流入负极 （4）

3、根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极 6、原电池电极反应的书写方法：（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：写出总反应方程式。 把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。7、原电池的应用：加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。比较金属活动性强弱。设计原电池。金属的

4、腐蚀。化学电池：1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类： 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池 一次电池1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二次电池1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。2、电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）： Pb2e- PbSO4 正极（氧化铅）： PbO24H+2e- PbSO42H2O 充电：阴极： PbSO42H2O2e- PbO24H+ 放电 充电 阳极： PbSO42e- Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2Pb2H2S

5、O4 2PbSO42H2O 3目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池三、燃料电池 1、燃料电池： 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H24e- =4H+ 正极：24 e- 4H+ =2H2O当电解质溶液呈碱性时： 负极： 2H24OH-4e-4H2O 正

6、极：22H2O4 e-4OH-另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为：负极：CH410OH8e- 7H2O；正极：4H2O2O28e- 8OH-。电池总反应式为：CH42O22KOHK2CO33H2O3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低四、废弃电池的处理：回收利用五、金属的电化学腐蚀（1）金属腐蚀内容：（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子 失去 电子而被氧化的过程（3）金属腐蚀的分类：化学腐蚀 金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的

7、金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 化学腐蚀与电化腐蚀的比较 电化腐蚀 化学腐蚀条件不纯金属或合金与电解质溶液接触金属与非电解质直接接触现象有微弱的电流产生 无电流产生 本质较活泼的金属被氧化的过程 金属被氧化的过程 关系 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更加普遍，危害更严重（4）、电化学腐蚀的分类：析氢腐蚀腐蚀过程中不断有氢气放出条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）电极反应：负极: Fe 2e- = Fe2+ 正极: 2H+ + 2e- = H2 总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 吸氧腐蚀反应过程吸收氧气条件：中

8、性或弱酸性溶液电极反应： 负极: 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极: O2+4e- +2H2O = 4OH- 总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3x H2O（铁锈主要成分）规律总结：金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的

9、阴极保护法牺牲负极的正极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀金属的电化学防护 1、利用原电池原理进行金属的电化学防护（1）、牺牲阳极的阴极保护法 原理：原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化 应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备 负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护（2）、外加电流的阴极保护法原理：通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀应用：把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。2、改变金属结构：把金属制成防

10、腐的合金3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等基础过关一、原电池工作原理的应用1 关于右图装置的叙述，正确的是 ()A铜是负极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原后生成H22 如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是 ()A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeCX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY3 如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由 此

11、判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是 ()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液4 按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示 ()c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A B C D二、原电池正极、负极的判断5 对于原电池的电极名称，叙述错误的是 ()A发生氧化反应的一极为负极B正极为电子流入的一极C比较不活泼的金属为负极D电流流出的一极为正极6 在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，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Ba是正极，b是负极C导线中有电子流动，电子从a极流向

12、b极Da极上发生了氧化反应7 如图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。下列有关说法正确的是 ()AFe比Pb活泼，始终作负极BFe在浓HNO3中钝化，始终不会溶解C电池停止工作时，烧杯中生成了Fe(NO3)3D利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想三、电极反应式的书写8 原电池的电极名称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，其负极反应式为Al3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe

13、、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu2e=Cu2D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu2e=Cu29 锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 ()A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电流从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液10锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是ALi是正极，电极反应为Lie=LiBLi是负极，电极反应为Lie=LiCMnO2是负极，电极反应为MnO2e=MnODLi是负极，电

14、极反应为Li2e=Li2能力提升11由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应是_，正极反应是_。(2)电流的方向是_。(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗_g 锌，有_个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是_(设溶液体积不变)。12依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=2Ag(s)Cu2(aq)设计的原电池如下图所示。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

15、电子是从_电极流向_电极。13已知可逆反应：AsO2I2HAsOI2H2O。()如下图所示，若向B中逐滴加入浓盐酸，发现电流表指针偏转。()若改用向B中滴加40%的NaOH溶液，发现电流表指针与()中偏转方向相反。试回答问题：(1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转？_。(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反？_。(3)操作()中，C1棒上的反应为_。(4)操作()中，C2棒上的反应为_。14现有如下两个反应：(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=Cu22Ag(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材

16、料及其电极反应式和反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：负极：_，_，_；正极：_，_，_；若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加_g，电解质溶液：_。家庭作业：一、选择题1为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验并记录了现象：向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成；向上述稀硫酸中插入铜片，没有看到有气泡生成；将锌片与铜片上端接触并捏住，一起插入稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验中快；在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入稀硫酸中，发现电流计指针偏转。下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是()A实验、说明锌能与稀硫酸反应而铜不能B实验

17、说明发生原电池反应时会加快化学反应速率C实验说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气D实验说明该原电池中铜为正极、锌为负极2下列关于原电池负极叙述正确的是()A电子流出的电极 B发生还原反应的电极C与正极材料相比较活泼的电极 D反应过程中一定变细的电极3关于锌、铜和稀硫酸构成的原电池的下列说法中正确的是()A锌是正极、铜是负极 B电子从铜片经导线流向锌片CSO42 移向负极 D负极的反应式为：2H+2e=H24某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为()A铝 B铜 C锡 D硅5下图装置能够组成原电池的是()6某学生欲完成Cu2Ag=2AgCu2反应，设计了下

18、列四个实验，可行的是()7如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸溶液C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液8常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是:Zn2OH2e=Zn(OH)2，氧化银极上的反应是Ag2OH2O2e=2Ag2OH，下列判断中，正确的是()A锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应B锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应C锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应D锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化

19、反应9下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C氢氧燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极10四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()AB C D11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，然后小心地向烧杯中央滴入浓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，不考虑铁丝反应及两球的浮

20、力变化)()A杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高、B端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低、B端高C当杠杆为绝缘体时，A端低、B端高；为导体时，A端高、B端低D当杠杆为绝缘体时，A端高、B端低；为导体时，A端低、B端高12下列事实不能用电化学理论解释的是()A轮船触水线以下的般壳上装一定数量的锌块 B铝片不用特殊方法保存C切咸菜后的菜刀不刷易生锈 D镀锌铁板比镀锡铁板耐用13用铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如图所示)。数天后，他观察到的现象是()A铁屑不生锈，试管内液面上升 B铁屑不生锈，试管内液面高度不变C铁屑生锈，试管

21、内液面上升 D铁屑生锈，试管内液面高度不变14等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系，其中正确的是()15汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时其电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO4= 2PbSO4+2H2O。根据此反应判断，下列叙述中正确的是()APb是正极BPbO2得电子，被氧化C负极反应是Pb+SO422e= PbSO4D电池放电时，溶液酸性增强16科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：()AH2 + 2O

22、H- =2H2O+2e BO2 + 4H+ + 4e= 2H2OCH2 2e = 2H+ DO2 + 2H2O + 4e= 4OH二、填空题（共52+6分）17(10分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：(1)A中反应的离子方程式为_。(2)B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“升高”、“降低”或“不变”)。(3)C中被氧化的金属是_，总反应式为_18(10分)某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，请补全6条记录：实验后的记录：_为正极，_为负极H向_极移动(填“正”或“负”)电子流动方向为_导线_(填“Cu”或“Zn”)Cu极有H2产生，其

23、电极反应式为_ _。若有0.5 mol电子流过导线，则产生_mol H2负极的电极反应式为：_ _。19(6分)航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池反应总式都表示为：2H2O2=2H2O。(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H24e=4H，则其正极反应表示为：_(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O22H2O4e=4OH，则其负极反应可表示为_。20(8分)如图所示，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。(1)B为原电池的_极，金属活泼性：A_B(填“”或

24、“”)；若电极有：Zn 、Fe 、Cu、Ag四种金属棒，且已知B为Cu， 则A为_ _。(2)若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液，则C应为_ _。答案1D2D3C4D5C6.B7.D 8C9B10B11(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu极流向Zn极(3)4.8759.0310220.75 molL112(1)CuAgNO3溶液(2)正2Ag2e=2Ag(或Age=Ag)Cu2e=Cu2(3)Cu(负)Ag(正)13(1)两次操作中均发生原电池反应，所以电流表指针均发生偏转(2)两次操作中，电极相反，电子流向相反，因而电流表指针偏转方向相反(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=AsOH2O14(1)(A)不能，(B)可以(2)(A)为非氧化还原反应，没有电子转移(3)CuCu2e=Cu2氧化反应碳棒、Ag、Pt、Au(任选一)2Ag2e=2Ag还原反应108AgNO3溶液