原電池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)和隨堂練習(xí)及答案

1、課程輔導(dǎo)教案學(xué)生姓名科目化學(xué)年級(jí)高二教師姓名上課日期2016年月日上課時(shí)間占至|占八、亠-J八、教學(xué)課題原電池教學(xué)目標(biāo)熟悉和掌握原電池的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)有關(guān)計(jì)算題教學(xué)過程：原電池：1概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池2、 組成條件：兩個(gè)活潑性不同的電極電解質(zhì)溶液 電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路某一 電極與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)原電池的工作原理：通3、 電子流向：外電路： 負(fù) 極導(dǎo)線一-正 極內(nèi)電路：鹽橋中 陰 離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中陽(yáng) 離子移向正極的電解質(zhì)溶液。電流方向：正極 導(dǎo)線 負(fù)極4、電極反應(yīng)：以鋅銅原電池為例：負(fù)極：氧化反應(yīng)：Zn2e = Zn (較活潑

2、金屬)較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反. 應(yīng)式： 較活潑金屬 ne =金屬陽(yáng)離子負(fù)極現(xiàn)象：負(fù)正極：還原反應(yīng)：2H+ + 2e= H2 T (較不活潑金屬)較不活潑的金屬或石墨作正極，正極發(fā)生還原反_ 應(yīng)，電極反應(yīng)式：溶液中陽(yáng)離子+ne=單質(zhì)，正極的現(xiàn)象：一總反應(yīng)式： Zn+2H+=Zn2+Hzf5、正、負(fù)極的判斷：(1) 從電極材料：一般較活潑金屬為負(fù)極；或金屬為負(fù)極，非金屬為正極。(2) 從電子的流動(dòng)方向 負(fù)極流入正極(3) 從電流方向 正極流入負(fù)極(4) 根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽(yáng)離子流向正極，陰離子流向負(fù)極(5) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶解的一極為負(fù)極增重或有氣泡一極為正極6、原

3、電池電極反應(yīng)的書寫方法：(i)原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng)，正極反應(yīng)是還 . 原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下：寫出總反應(yīng)方程式。把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況，分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座，注意酸堿介質(zhì)和 水等參與反應(yīng)。(ii)原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。7、原電池的應(yīng)用：加快化學(xué)反應(yīng)速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。設(shè) 計(jì)原電池。金屬的腐蝕?；瘜W(xué)電池：1電池的分類：化學(xué)電池、太陽(yáng)能電池、原子能電池2、化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3、 化學(xué)電

4、池的分類：一次電池、二次電池、燃料電池一次電池1常見一次電池：堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等 二次電池1二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，可以多次重復(fù)使用，又叫充電電池或蓄電池。2、電極反應(yīng)：鉛蓄電池放電：負(fù)極(鉛)：Pb+ SO4- 2e?= PbSQJ正極(氧化鉛)：_PbQ+ 4H+ SO 4- + 2e? = PbSQ J + 2出0_充電：陰極：PbSQ+ 2H2O 2e? = PbO2 + 4H+ S04-陽(yáng)極：PbSQ + 2e? = Pb+ S02-放電兩式可以寫成一個(gè)可逆反應(yīng)：PbO2+ Pb + 2H2SO42PbSO J+ 2H2O充電目前已開發(fā)出新型蓄電池

5、：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池三、燃料電池1、燃料電池：_是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池2、電極反應(yīng)：一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電 池反應(yīng)，但不注明反應(yīng)的條件。，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與 電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負(fù)極，介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)：負(fù)極：2H2 4e? =4H+ 正極：O 2+ 4 e? + 4H+=2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí)：負(fù)極：2H2+ 4OH? 4e?= 4出0 正極：O 2+ 2H2O + 4 e?=

6、 4OH?另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷？燃料？和氧氣？氧化劑？。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：CH4+ 10OH + 8e ? = 7H2O; 正極：4H2O+ 2O2+ 8e-? = 8OH-?。電池總反應(yīng)式為： CH4+ 2O2 + 2KOH= K2CQ+ 3H2O3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低四、廢棄電池的處理：回收利用五、金屬的電化學(xué)腐蝕(1) 金屬腐蝕內(nèi)容：(2) 金屬腐蝕的本質(zhì)：都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程(3) 金屬腐蝕的分類：化學(xué)腐蝕一金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕電化學(xué)腐蝕一不純的金屬跟電解質(zhì)溶液

7、接觸時(shí)，會(huì)發(fā)牛原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧 化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較電化腐蝕化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化腐蝕更加普遍，危害更嚴(yán)重(4) 、電化學(xué)腐蝕的分類：析氫腐蝕腐蝕過程中不斷有氫氣放出 條件：潮濕空氣中形成的水膜，酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有CQ、SC2、H2S等氣體) 電極反應(yīng)：負(fù)極：Fe -2e- = Fe2+正極:2H+ + 2e- = H2 T總式：Fe + 2J = Fe2+ + H2 T吸氧腐蝕

8、 反應(yīng)過程吸收氧氣 條件：中性或弱酸性溶液 電極反應(yīng)：負(fù)極:2Fe -4e- = 2Fe2+正極：O2+4e- +2H2O = 40H總式：2Fe + Q +2H2O =2 Fe(OH)離子方程式：Fe2+ + 20H = Fe(OH衛(wèi)生成的 Fe(OH)2被空氣中的 O2 氧化，生成 Fe(OH)3 , Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OHFe(OH)3脫去一部分水就生成 Fe2O3 x H2O (鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié)：金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下

9、：外接電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防腐條件的腐蝕無(wú)防腐條件的腐蝕金屬的電化學(xué)防護(hù)1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)(1) 、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理：原電池反應(yīng)中，負(fù)極被腐蝕，正極不變化應(yīng)用：在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備負(fù)極：鋅塊被腐蝕；正極：鋼鐵設(shè)備被保護(hù)(2) 、外加電流的陰極保護(hù)法原理：通電，使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子，使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送，從而防止金屬被腐蝕 應(yīng)用：把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，惰性電極作為輔助陽(yáng)極，均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外加直流電源。 通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。2、改變金屬結(jié)構(gòu)：

10、把金屬制成防腐的合金3、把金屬與腐蝕性試劑隔開：電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等基礎(chǔ)過關(guān)金剋診線一、原電池工作原理的應(yīng)用1.關(guān)于右圖裝置的敘述，正確的是A 銅是負(fù)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B 銅片質(zhì)量逐漸減少C. 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D. 氫離子在銅片表面被還原后生成H22.如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是(A. 外電路的電流方向?yàn)?Xt外電路tYB. 若兩電極分別為 Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為FeC. X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)， Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D. 若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄Y3. 如圖所示裝置中，

11、可觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鋅稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液4. 按下圖裝置實(shí)驗(yàn)，若 x軸表示流出負(fù)極的電子的物質(zhì)的量，貝Uy軸應(yīng)表示 c(Ag+)c(N03)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的質(zhì)量A.B.二、原電池正極、負(fù)極的判斷C.D.5.6.在如圖所示的裝置中，a的金屬活動(dòng)性比氫要強(qiáng), 種敘述A .碳棒上有氣體放出，溶液B. a是正極，b是負(fù)極C. 導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從D. a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)pH變大a極流向b極()7.如圖所示，燒杯內(nèi)盛有濃HN03,在燒杯中放入用銅線相連的鐵、 已知原電池

12、停止工作時(shí)，F(xiàn)e、Pb都有剩余。下列有關(guān)說法正確的是A. Fe比Pb活潑，始終作負(fù)極B. Fe在濃HN03中鈍化，始終不會(huì)溶解C. 電池停止工作時(shí)，燒杯中生成了Fe(NQ)3D. 利用濃HN03作電解質(zhì)溶液不符合 綠色化學(xué)”思想 、電極反應(yīng)式的書寫鉛兩個(gè)電極(8. 原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是對(duì)于原電池的電極名稱，敘述錯(cuò)誤的是A .發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極B. 正極為電子流入的一極C. 比較不活潑的金屬為負(fù)極D. 電流流出的一極為正極( )A .由Al、Cu、稀硫酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al 3e =A3B. 由Mg、Al、NaOH溶液

13、組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al 3e+ 4OH =AIQ + 2H2OC. 由Fe、Cu、FeC3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu 2e=CiTD. 由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu 2e =CCi9. 鋅銅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()A .正極反應(yīng)為 Zn 2e =ZB. 電池反應(yīng)為 Zn+ Cu2+=Zn?+ + CuC. 在外電路中，電流從負(fù)極流向正極D. 鹽橋中的K*移向ZnSQ溶液10. 鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種 鋰電池的總反應(yīng)方程式為L(zhǎng)i+ Mn O2=LiM nO2,下列說法正確

14、的是A. Li是正極，電極反應(yīng)為 Li e =l1B. Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為 Li e =LC. MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為 MnO2+ e =MnO2其 200 mt JD. Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i 2e =L2能力提升11.由鋅片、銅片和 200 mL稀H2SQ組成的原電池如圖所示。正極反應(yīng)是(2)電流的方向是(1) 原電池的負(fù)極反應(yīng)是一段時(shí)間后，當(dāng)在銅片上放出1.68 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，H2SQ恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時(shí)， 共消耗g鋅，有個(gè)電子通過了導(dǎo)線，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是 (設(shè)溶液體積不變)。12.依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag (aq) + Cu(s)=2Ag(s+

15、Cu2 (aq)設(shè)計(jì)的原電池如 下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1) 電極X的材料是;電解質(zhì)溶液Y是;(2) 銀電極為電池的 極，發(fā)生的電極反應(yīng)為 ; X 電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為r；(3) 外電-路中的電子是從 電極流向 電極。13.已知可逆反應(yīng)： AsOf + 2+ 2H+AsO3+ I2 + H20。(I )如下圖所示，若向 B中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。(n )若改用向B中滴加40%的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針與(I )中偏轉(zhuǎn)方向相反。試回答問題：(1) 兩次操作中電流表指針為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？ T(2) 兩次操作過程中電流表指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?(3) 操作(I )中，Ci棒上

16、的反應(yīng)為 :(4) 操作(n )中，Q棒上的反應(yīng)為 14現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：(A)NaOH HCl=NaCl H2O(B)Cu 2Ag =Cu2 2Ag(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計(jì)成原電池 。(2) 如果不能，說明其原因 。(3) 如果可以，則寫出正、負(fù)極材料及其電極反應(yīng)式和反應(yīng)類型(“氧化反應(yīng) ”或“還原反應(yīng) ”)：負(fù)極： ， ；正極： ， ， ；若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol，則正極質(zhì)量增加 g,電解質(zhì)溶液： 。家庭作業(yè)：一、選擇題1 為探究原電池的形成條件和反應(yīng)原理,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)并記錄了現(xiàn)象： 向一定濃度的稀硫酸中插入鋅片,看到有氣泡生成； 向上述稀硫酸中插入銅片,沒有看到有氣泡

17、生成； 將鋅片與銅片上端接觸并捏住,一起插入稀硫酸中,看到銅片上有氣泡生成,且生成氣泡的速率比實(shí)驗(yàn) 中快； 在鋅片和銅片中間接上電流計(jì),再將鋅片和銅片插入稀硫酸中,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。下列關(guān)于以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象的分析,不正確的是 ()A 實(shí)驗(yàn)、說明鋅能與稀硫酸反應(yīng)而銅不能B. 實(shí)驗(yàn) 說明發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí)會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率C. 實(shí)驗(yàn)說明在該條件下銅可以與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣D. 實(shí)驗(yàn)說明該原電池中銅為正極、鋅為負(fù)極2下列關(guān)于原電池負(fù)極敘述正確的是()A 電子流出的電極B.發(fā)生還原反應(yīng)的電極C. 與正極材料相比較活潑的電極D.反應(yīng)過程中一定變細(xì)的電極3關(guān)于鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池的下列說法中正確的

18、是()A 鋅是正極、銅是負(fù)極B.電子從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片C. SOi2移向負(fù)極D負(fù)極的反應(yīng)式為：2H+2e =H2 f4. 某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，則該金屬可能為()A .鋁B.銅C.錫D.硅5. 下圖裝置能夠組成原電池的是 ()6 某學(xué)生欲完成 Cu+ 2Ag*=2Ag+ Cu2+反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，可行的是（）F LA6 6A 耳 Cui LC 曲| L曲鹽喊ACuSlhB軸 N(hCuSO.CD7如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn); 其中可以成立的是（）M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì),MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鋅稀鹽酸溶

19、液C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液M-&常用的紐扣電池為銀鋅電池，它分別以鋅和氧化銀為電極。放電時(shí)鋅極上的電極反應(yīng)是：Zn+ 2OH 2e =Zn（OH2，氧化銀極上的反應(yīng)是 Ag2O+ H2O + 2e =2Ag+ 2OH，下列判斷中，正確的是（）A 鋅是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀是正極，發(fā)生還原反應(yīng)B. 鋅是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)C. 鋅是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)D. 鋅是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)9 下列有關(guān)電池的說法不.正確的是（）A 手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C

20、氫氧燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D. 鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極10. 四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。 相連時(shí)，外電路電流從流向； 相連時(shí)，為正極； 相連時(shí)，上有氣泡逸出； 相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種 金屬活動(dòng)性由大到小的順序是 （）Sn極附近溶液的pH（填升高”、降低”或不變”。)()廠ah()BDA15汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，放電時(shí)其電池反應(yīng)如下:PbO2+Pb+2H2SC4= 2PbSQ+2H2O。根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是（）、填空題（共52+6分）11 如圖所示，杠桿 AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球。調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保1

21、2.下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是（）A 輪船觸水線以下的般殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B.鋁片不用特殊方法保存生H2的體積（V）與時(shí)間（t）的關(guān)系，其中正確的是（）A. Pb是正極B. PbO2得電子，被氧化C.負(fù)極反應(yīng)是 Pb+SO2 2e = PbSQD.電池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)16.科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池,利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為:A. H2 + 20H =2H2Q+2eC. H2 2e = 2H+（1）A中反應(yīng)的離子方程式為B中Sn極的電極反應(yīng)式為A.B.C.D.持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSQ溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（實(shí)驗(yàn)過程中，不考慮鐵絲反應(yīng)及兩球的浮力變化鐵業(yè)C.切咸采后的采刀不刷易生銹D.鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板耐用13.用鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學(xué)性質(zhì)，某同學(xué)將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如圖所示）。數(shù)天后，他觀察到的現(xiàn)象是 （）丄半蜘MA .鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面上升I “D.鐵屑生銹，試管內(nèi)液面高度不變14.等質(zhì)量的兩份鋅粉 a、b，分別加入過量