第一節(jié)第二節(jié)原電池和化學(xué)電源

1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 原電池 姓名 學(xué)號 【知識要點(diǎn)】1、原電池定義：將 轉(zhuǎn)變?yōu)?的裝置。2、實(shí)質(zhì)：將氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能3、組成原電池的條件：a 、有兩種活潑性不同的金屬作電極（或金屬與能導(dǎo)電的非金屬或化合物）注意：燃料電池中兩極可同選石墨或鉑b 、有電解質(zhì)溶液c 、構(gòu)成閉合的回路d 、能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)練習(xí)1：下列哪些裝置能組成原電池？（ ）沿導(dǎo)線沿導(dǎo)線1、如左圖：若在上述f裝置中接上檢流計(jì)并插入鹽橋（鹽橋通常是裝有飽和KCl瓊脂溶膠的U形管，溶液不致流出來，但離子則可以在其中自由移動(dòng)）。檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說明有電流通過。從檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的

2、方向可以知道電流的方向是Cu極Zn極。根據(jù)電流是從正極流向負(fù)極，因此，Zn極為負(fù)極，Cu極為正極。電子從Zn極Cu極。 2、若取出鹽橋，檢流計(jì)指針歸零，重新放入鹽橋，指針又發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明鹽橋起 到了使整個(gè)裝置構(gòu)成通路的作用。鹽橋是怎樣構(gòu)成原電池中的電池通路呢？Zn棒失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+過多，帶正電荷。Cu2+獲得電子沉積為Cu，溶液中Cu2+過少，SO42-過多，溶液帶負(fù)電荷。當(dāng)溶液不能保持電中性，將阻止放電作用的繼續(xù)進(jìn)行。鹽橋的存在，其中Cl-向ZnSO4 溶液遷移，K+向CuSO4 溶液遷移，分別中和過剩的電荷，使溶液保持電中性，反應(yīng)可以繼續(xù)進(jìn)行。鹽橋

3、中離子的定向遷移構(gòu)成了電流通路，鹽橋既可溝通兩方溶液，又能阻止反應(yīng)物的直接接觸。4、電極名稱及其判斷：（1）根據(jù)電極材料：兩種金屬（或金屬與非金屬）組成電極，若它們都與（或都不與）電解質(zhì)溶液單獨(dú)能反應(yīng)，則較活潑的金屬作負(fù)極；若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng)，則能反應(yīng)的電極作負(fù)極。 （2）根據(jù)電極反應(yīng)：失電子氧化反應(yīng)負(fù)極 得電子還原反應(yīng)正極（3）根據(jù)電子或電流流動(dòng)方向（外電路）： 電子從負(fù)極流出 流入正極，電流從正極流出 流入負(fù)極，（4）根據(jù)離子的定向移動(dòng)（內(nèi)電路）：陽離子向 移動(dòng) 陰離子向 移動(dòng)練習(xí)2：請判斷下列原電池的正負(fù)極：5、電極反應(yīng)方程式的書寫注意：（1）需標(biāo)出正負(fù)極及電極材料；（2）

4、遵循三大守恒（電子得失守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒）如：Fe-Cu( 稀硫酸) 負(fù)極（Fe）：Fe 2e = Fe2+正極（Cu）：2H+ +2e = H2總反應(yīng)：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2練習(xí)3：請寫出下列原電池電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式。 Fe-C ( 稀硫酸) Cu -Ag (硝酸銀溶液) Al - Mg (氫氧化鈉溶液) Fe-Cu( 稀硝酸)練習(xí)4：請把 Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2,設(shè)計(jì)成原電池。第二節(jié) 化學(xué)電源【知識要點(diǎn)】化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。1、 一次電池（又稱干電池）如：普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀

5、電池、鋰電池等。（1）堿性鋅錳電池，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)：負(fù)極（Zn）： 正極（MnO2）： 總反應(yīng)： （2）鋅銀電池的負(fù)極是Zn，正極是Ag2O，電解質(zhì)是KOH，其電極總反應(yīng)如下：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag則：負(fù)極( )： 正極( )： 2、 二次電池（又稱充電電池或蓄電池）放電如：鉛蓄電池。反應(yīng)方程式如下式：充電Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)其放電電極反應(yīng)：負(fù)極( )： 正極( )： 其充電反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程，則電極反應(yīng)：（電化學(xué)上規(guī)定：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極）陰極： 陽極：

6、 3、 燃料電池 燃料電池是一種持續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。它與一般的化學(xué)電源不同，一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部，故而限制了電池的容量，而燃料電池的電極本身不包括活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件。如：氫氧燃料電池。 酸性介質(zhì)時(shí)，電極反應(yīng)：負(fù)極： 正極： 總反應(yīng)： 堿性介質(zhì)時(shí)，電極反應(yīng)：負(fù)極： 正極： 總反應(yīng)： 除H2外，烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體，均可作燃料電池的燃料；除純氧氣外，空氣中的氧氣也可作氧化劑。練習(xí)、新型燃料電池，甲烷、氧氣及KOH電解質(zhì)溶液，用Pt作兩個(gè)電極，寫出兩個(gè)電極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式?！眷柟叹毩?xí)】1廢電池的污染引起人們的廣泛重視，

7、廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是（ ）A鋅 B汞 C石墨 D二氧化錳2將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是（ ）A兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C兩燒杯中溶液的pH均增大D產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢3下列各變化中屬于原電池反應(yīng)的是 A在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層 （ ） B鍍鋅鐵表面有劃損時(shí)，也能阻止鐵被氧化 C紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層 D濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅4埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下，被腐蝕的速度最慢的是 （ ）A在潮濕疏松透氣的土壤中 B在干燥致密不透氣的土壤中C在含鐵元素較多

8、的酸性土壤中 D在含碳粒較多，潮濕透氣的土壤中5下列說法不正確的是 （ ）A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B原電池中兩電極只能是活潑性不同的金屬 C把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快6把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成幾個(gè)原電池。若a、b 相連時(shí)a為負(fù)極；c、d相連時(shí)電流由d到c；a、c相連時(shí)c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時(shí)b上 有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱為 （ ）Aabcd BacdbCcabd Dbdca放電充電8據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了

9、一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。其電池反應(yīng)為：2CH3OH + 3O2 + 4OH 2CO32 + 6H2O，則下列說法錯(cuò)誤的是 （ ）A放電時(shí)CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極 B充電時(shí)電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大 C放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為：CH3OH6e8OH CO32 + 6H2OD充電時(shí)每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子7某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負(fù)極，含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)的電池反應(yīng)為：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說法正確的是 （

10、）A放電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng) B放電時(shí)，正極反應(yīng)為：Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C充電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)D充電時(shí)，陽極反應(yīng)為：Li+e-=Li充電放電9鎳鎘（NiCd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是 （ ）ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)放電充電3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH10高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為 下列敘述不正確的是A放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化B充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO + 4H2OC放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e +2OH= Zn(OH)2D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)11已知反應(yīng)AsO43+2I+2H+ AsO33+I2+H2O是可逆反應(yīng)設(shè)計(jì)如圖裝置，進(jìn)行下述操作：（）向（B）燒杯中逐滴