原电池第一节.doc

原电池原理【考纲解读】1、 掌握原电池的工作原理2、掌握愿电池的形成条件【基础知识】一、原电池的概念 将化学能转变成电能的装置二、原电池的条件 电极：两种不同的导体相连；(如有两种活性不同的金属；一种是金属、一种是非金属导体；一种是金属、一种是金属氧化物等）。电极材料均插入电解质溶液中。（电解质溶液：能与电极反应）两电极相连形成闭合电路。自发发生的氧化还原反应三、 原电池的原理（讨论锌铁硫酸和铁铜硫酸铜）1.原电池的原理负极-较活泼的金属- 电子-发生 反应正极-较不活泼的金属- 电子-发生 反应 由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。 2.实例：负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H+2e-=H2（还原反应）四、电极方程式 一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极. 负极（Zn）：Zn2eZn2 （氧化） 正极（Cu）：2H2eH2（还原）注意：电极方程式要注明正负极和电极材料 满足所有守衡 总反应是：Zn+2H+=Zn2+H2负极：电极本身失电子，发生氧化反应。正极：电极本身不反应，溶液中的某些离子在正极上获得电子，发生还原反应。阳离子放电顺(氧化性强弱顺序)： AgHg2Fe3Cu2HPb2+Sn2+Fe2Zn2+Al3Mg2NaCa2K【典型例题】原电池形成条件问题A电极材料问题：17分别将用导线连接的Al片和Cu片、Al片和Mg片插入浓硝酸与稀氢氧化钠溶液中，分别形成了原电池。则在这两个原电池中正极分别是( )AAl 、Mg BAl 、AlCCu 、Al DCu 、Mg15根据Zn+Cu2+=Zn2+Cu的反应设计一个原电池，正极不可以选用的材料是 ( )A铂 B石墨 C铜 D锌19.某同学设计实验探究构成原电池的条件，装置如下：实验一：实验探究电极的构成甲图 A、B 两极均选用石墨作电极，发现电流计指针不偏转； A、B 两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转； A极用锌片，B极用铜片，发现电流计指针向左偏转； A极用锌片，B极用石墨，发现电流计指针向左偏转。结论一：_。实验二：探究溶液的构成甲图，A极用锌片，B极用铜片)液体采用无水乙醇，发现电流计指针不偏转；改用硫酸溶液，发现电流计指针偏转，B极上有气体产生。 结论二 ：_。 实验三：对比实验，探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，电流计指针不发生偏转。结论三：_。 思考：对该同学的实验，同学乙提出了如下疑问，请你帮助解决。（1）在甲图装置中，若A 为镁片，B为铝片，电解质溶液为NaOH溶液，电流计的指针应向_偏转。（2）一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中，电流计指针_（填“能”或“不能”）偏转。【例2】在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是_, 如果是原电池，请判断出它的正负极并写出电极反应式. 【例5】（09年北京顺义）依据氧化还原反应：2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。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）外电路中的电子是从_电极流向_电极。在原电池中一个氧化还原反应分成了两个半反应（氧化反应、还原反应）并在不同的地方进行（两个半电池）此装置(电池)的优点：能产生持续、稳定的电流。说出电极反应？CuZnH2SO4【例1】如右图：写出电极反应：正极： 负极： 总方程式为： 。电子的流向： 电流的流向： 在电解质溶液中H+运动到： 极。实现的能量转化： 。上述原电池工作一段时间后，硫酸溶液的pH怎样变化： 。【例3】在铜锌硫酸原电池中，锌为 极， 电子，电极发生的是 反应（填氧化或还原），电极反应式为 ；铜为 极， 电子，电极发生的是 反应，电极反应式为 ，铜片上观察到的现象为 。【例4】利用FeCuSO4 CuFeSO4设计一个原电池。在方框内画出实验装置图，并指出：正极为 ，电极反应： ；负极为 ，电极反应： 。【巩固提高】2下列关于原电池的叙述正确的是 （ ） A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是化学能转变为电能的装置C、在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。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顺序由强到弱为 （ ）A.abcdB.acdb C.cabdD.bdca4、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是（ ）A.锌片是正极，铜片上有气泡产生 C. 电流方向是从锌片流向铜片B.溶液中H2SO4 的物质的量减少 D. 电解液的pH保持不变5、一个原电池的总反应的离子方程式是ZnCu2+Zn2+Cu，该反应的原电池的正确组成是 （ ） ABCD正极ZnCuZnFe负极Cu ZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl26、某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+Fe3Fe2，不能实现该反应的原电池是(两个答案) （ ）A. 正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液B. 正极为C，负极为Fe，电解质为Fe（NO3）3溶液C. 正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D. 正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4 溶液原电池加快反应速率问题：11、将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是 （ ）7、100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 ）A.加入适量的6 mol/L的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液9、锌与100mL1mol/L盐酸反应的实验中，若设想向溶液中加入少量的醋酸钠，溴化铜，醋酸铜（均为可溶性），并测定生成H2的速率（mL/min），预计三种方案的速率大小是 （ ）A、 B、 C、 D、8、如下图所示的装置，在盛有水的烧坏中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液片刻后可观察到的现象是（ ）A铁圈和银圈左右摇摆不定 B保持平衡状态不变C铁圈向下倾斜 D银圈向下倾斜10. 关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）A、铜是阳极，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12、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）A两烧杯中铜片表面均无气泡产生（说出气泡分别产生的电极？）B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速度甲比乙慢、总结：普通氧化还原和原电池的相同点和不同点都是发生氧化还原但是反应部位 反应速率 能量变化不同13在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是 ( ) A.锌片是正极，铜片上有气泡产生 B.电流方向是从锌片流向铜片C.溶液中H2SO4 的物质的量减少D.电解液的PH保持不变14原电池 ( )A把光能转变成了化学能 B把化学能转变成光能 C把热能转烃成了电能 D把化学能转变成了电能16在盛有稀 H2SO4 的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是 ( )A正极附近的 SO4 2 离子浓度逐渐增大 B电子通过导线由铜片流向锌片 C正极有 O2 逸出 D铜片上有 H2 逸出 20.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:_。（2）若将（1）中的反应设计成原电池，画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应: _，负极反应: _一 由电极反应判断电池：Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么?尝试写出电极反应方程式常见书写：根据方程式写出电极反应：1.Fe+CuSO4=Cu+FeSO42.Fe+2FeCl3=3FeCl23.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H24.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O5.CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O6.H2+O2=H2O(中性溶液 ()Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2 (+)NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2 + 2OH- 二 原电池电极反应式的书写技巧 (1)先确定原电池的正负极，在两极的反应物质上标出相同数目的电子得失； (2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物为O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，且O2生成OH，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成H2O(3