铜－锌原电池及其原理.doc

建构知识模型，提高学科能力以电化学知识为例导学案 电化学的内容主要有：原电池、电解池、金属的防腐等。所以关于电化学的问题，其本质就是氧化还原反应的问题。环节一：课前预习一：原电池模型：常规电池、燃料电池、新型电池（例如锂电池、镍氢电池、生物电池等）环节二：预习检测如图是两种CuZn原电池示意图，请填空： (1)电极：负极为 ，正极为 。(2)电极反应；负极： ，正极： (3)电子移动方向和电流方向：电子从 流出经外电路流入 ；电流从 流出经外电路流入 。(4)离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向 迁移，阳离子向 迁移。环节三：讲解提升 二：考点模型建构：（分小组讨论，请先总结有关知识方法，然后各列举一例子说明，每组同学派一名同学汇报。）（1） 正负极的判断：（2）溶液中离子的移动方向：（3）电极发生的是氧化反应还是还原反应：（4） 电极反应方程式的书写：（5）溶液中电极附件PH值的变化：（6）反应后溶液的PH值的变化（反应后电极的质量的变化）：（7）溶解中离子放电顺序判断：三：介质：（1）酸性（ ）；（2）碱性（ ）；（3）固体氧化物（ ）；（4）熔融碳酸盐（ ） 四：模型建构总结口诀：（1）正负极的判断：简单题时：负极：相对活泼的电极，化合价升高的，失电子的、电子流出的极，发生氧化反应的。正极：相对不活泼的电极，化合价降低的，得电子的、电子流入的极，发生还原反应的。燃料电池时，氧气为正，燃料为负，充电时，负变阴，正变阳。酸性介质：O24H4e=2H2O 碱性介质：O22H2O4e=4OH固体氧化物介质：O24e=2O2 熔融碳酸盐介质：O22CO24e=2CO。（2） 溶液中离子的移动方向：放电时，正正，负负。电解时正负相吸。（3） 电极发生的是氧化反应还是还原反应：放电时，负氧正还。充电时，阳氧阴还。（4） 电极反应方程式的书写：在判断正负极的基础上，用“先电子守恒，再电荷守恒”。 如果是简单电池就用：电子得失守恒：得失电子的物质的量（个数）=化合价的差值变价的原子的物质的量（个数）。电荷守恒：离子所带的电荷=离子的系数（物质的量）上标。如果是特殊电池就用：碳四氢一氧减二，氮变氮气不计算。（5） 溶液中电极附件PH值的变化（或反应后电极的质量的变化）：放电时，正增负减。充电时，阴盛阳衰。（6） 反应后溶液的PH值的变化：跑氢大，跑氧小。氢氧同跑看介质。环节四：练习巩固例1：MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是() AMg电极是该电池的正极 BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大 D溶液中Cl向正极移动例2：下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa电极是负极，发生还原反应 Bb电极的电极反应为：O22H2O4e=4OHC总反应方程式为：2H2O2=2H2O D氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源例3：（2017新课标）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4H2C2O4混合溶液下列叙述错误的是A待加工铝质工件为阳极 B可选用不锈钢网作为阴极C阴极的电极反应式为：Al3+3eAl D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动环节五：布置作业1研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动 D总反应为：2Li2H2O=2LiOHH22一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应是：O24e2H2O=4OH3电子表所用的纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式是：Zn2OH2e=ZnOH2O；Ag2OH2O2e=2Ag2OH。总反应式为：Ag2OZn=2AgZnO，下列说法正确的是()AZn为正极，Ag2O为负极 BZn为负极，Ag2O为正极C原电池工作时，正极区溶液pH值减小 D原电池工作时，负极区溶液pH值增大4将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是()A上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质B氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH12e=2CO23H2OD甲烷燃料电池的正极反应为O22H2O4e=4OH5化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是_。Aa电极是负极，OH移向负极 Bb电极的电极反应为：O22H2O4e=4OHC电池总反应式为：2H2O22H2O D电解质溶液的pH保持不变E氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置6热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2 B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转7某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是（ ）AZn为电池的正极 B正极反应式为2FeO42+ 10H+6e=Fe2O3+5H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D电池工作时向负极迁移8【2016年高考新课标卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（ ）A负极反应式为Mg-2e-=Mg2+ B正极反应式为Ag+e-=AgC电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H29【2016年高考新课标卷】锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是（ ）A充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B充电时，电解质溶液中逐渐减小C放电时，负极反应为：Zn+4OH-2e=Zn(OH)D放电时，电路中通过2mol电子，