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 點(diǎn)到 點(diǎn)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：通過氧化還原反應(yīng)（有電子的轉(zhuǎn)移）把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?、電子流向：外電路： 負(fù) 極導(dǎo)線 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 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

2、極反應(yīng)：以鋅銅原電池為例：負(fù)極：氧化反應(yīng)： zn2ezn2 （較活潑金屬）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金屬陽離子負(fù)極現(xiàn)象：負(fù)極溶解，負(fù)極質(zhì)量減少。正極：還原反應(yīng)： 2h2eh2（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：溶液中陽離子ne單質(zhì)，正極的現(xiàn)象：一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加?？偡磻?yīng)式： zn+2h+=zn2+h25、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 陽離子流向正極

3、，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

4、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）： pb2e- pbso4 正極（氧化鉛）： pbo24h+2e- pbso42h2o 充電：陰極： pbso42h2o2e- pbo24h+ 放電 充電 陽極： pbso42e- pb 兩式可以寫成一個(gè)可逆反應(yīng)： pbo2pb2h2so4 2pbso42h2o 3目前已開發(fā)出新型

5、蓄電池：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：2h24e- =4h+ 正極：24 e- 4h+ =2h2o當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí)： 負(fù)極： 2h24oh-4e-4h2o 正極：22h2o4 e-4oh-另一種燃料電池是

6、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：ch410oh8e- 7h2o；正極：4h2o2o28e- 8oh-。電池總反應(yīng)式為：ch42o22kohk2co33h2o3、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 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 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(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。

7、 化學(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co2、so2、h2s等氣體）電極反應(yīng)：負(fù)極: fe 2e- = fe2+ 正極: 2h+ + 2e- = h2 總式：fe + 2h+ = fe2+ + h2 吸氧腐蝕反應(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

8、- = 2fe2+ 正極: o2+4e- +2h2o = 4oh- 總式：2fe + o2 +2h2o =2 fe(oh)2 離子方程式：fe2+ + 2oh- = fe(oh)2 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(oh)3fe(oh)3脫去一部分水就生成fe2o3x 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：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

9、腐蝕無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)：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

10、、涂油脂、表面鈍化等基礎(chǔ)過關(guān)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)閤外電路yb若兩電極分別為fe和碳棒，則x為碳棒，y為fecx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)閤y3 如圖所示裝置中，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

11、 ()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，則y軸應(yīng)表示 ()c(ag)c(no)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的質(zhì)量a b c d二、原電池正極、負(fù)極的判斷5 對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6 在如圖所示的裝置中，a的金屬活動(dòng)性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是 ()a碳棒上有氣體放出，溶液ph變大ba是正極，b是負(fù)極c導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極流向b極da極上發(fā)生了氧化反應(yīng)7 如圖所示，燒杯內(nèi)

12、盛有濃hno3，在燒杯中放入用銅線相連的鐵、鉛兩個(gè)電極，已知原電池停止工作時(shí)，fe、pb都有剩余。下列有關(guān)說法正確的是 ()afe比pb活潑，始終作負(fù)極bfe在濃hno3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(no3)3d利用濃hno3作電解質(zhì)溶液不符合“綠色化學(xué)”思想三、電極反應(yīng)式的書寫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 ()a由al、cu、稀硫酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為al3e=al3b由mg、al、naoh溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為al3e4oh=alo2h2oc由fe、cu、fecl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式

13、為cu2e=cu2d由al、cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為cu2e=cu29 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zn2e=zn2b電池反應(yīng)為zncu2=zn2cuc在外電路中，電流從負(fù)極流向正極d鹽橋中的k移向znso4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limno2=limno2，下列說法正確的是()ali是正極，電極反應(yīng)為lie=libli是負(fù)極，電極反應(yīng)為lie=licmno2是負(fù)極，電極反應(yīng)為mno2e=mnodli是負(fù)極，電極反應(yīng)為li2e=li2能力提升11由鋅片

14、、銅片和200 ml稀h2so4組成的原電池如圖所示。(1)原電池的負(fù)極反應(yīng)是_，正極反應(yīng)是_。(2)電流的方向是_。(3)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)，h2so4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)cu2(aq)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示。請回答下列問題：(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_；(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極。13已知可逆反應(yīng)

15、：aso2i2hasoi2h2o。()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)。()若改用向b中滴加40%的naoh溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針與()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)？_。(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()中，c1棒上的反應(yīng)為_。(4)操作()中，c2棒上的反應(yīng)為_。14現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：(a)naohhcl=naclh2o(b)cu2ag=cu22ag(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

16、“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)

17、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cso42 移向負(fù)極 d負(fù)極的反應(yīng)式為：2h+2e=h24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cu2ag=2agcu2反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，可行的是()7如圖所示裝置中，

18、觀察到電流計(jì)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銅鋅稀鹽酸溶液c銀鋅硝酸銀溶液d鋅鐵硝酸鐵溶液8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:zn2oh2e=zn(oh)2，氧化銀極上的反應(yīng)是ag2oh2o2e=2ag2oh，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

19、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()ab c d11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持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃cuso4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)()a杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為a

20、端高、b端低b杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為a端低、b端高c當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，a端低、b端高；為導(dǎo)體時(shí)，a端高、b端低d當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，a端高、b端低；為導(dǎo)體時(shí)，a端低、b端高12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c切咸菜后的菜刀不刷易生銹 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()a鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面上升 b鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面高度不變c鐵屑生銹，試管內(nèi)液面上升 d鐵屑生銹，試管內(nèi)液面高度不變

21、14等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀h2so4中，同時(shí)向a中加入少量的cuso4溶液，下圖表示產(chǎn)生h2的體積（v）與時(shí)間（t）的關(guān)系，其中正確的是()15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+2h2so4= 2pbso4+2h2o。根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是()apb是正極bpbo2得電子，被氧化c負(fù)極反應(yīng)是pb+so422e= pbso4d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：()ah2 + 2oh- =2h2o+2e bo2 + 4h+ + 4e= 2h2och2 2e = 2h+ do2 + 2h2o + 4e= 4oh二、填空題（共52+6分）17(10分)a、b、c三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如下圖所示：(1)a中反應(yīng)的離子方程式為_。(2)b中sn極的電極反應(yīng)式為_，sn極附近溶液的ph_(填“升高”、“降低”或“不變”)。(3)c中被氧化的金屬是_，總反應(yīng)式為_18(10分)某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖所示裝置做完實(shí)驗(yàn)后，請補(bǔ)全6條記錄：實(shí)驗(yàn)后的記錄：_為正極，_為負(fù)極h向_極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)電子流動(dòng)方向?yàn)開導(dǎo)