第三节 原电池学案.doc

第三节 原电池学案学习目标1.复习巩固必修2中原电池的概念并能灵活运用2.了解常见的化学电源，并能正确的书写铅蓄电池和燃料电池的电极反应3.掌握钢铁腐蚀的过程，了解金属防护的方法自学时间：1课时 教师授课：1课时学习过程一.复习巩固右图原电池装置负极：Zn-2e-Zn2+正极：2H+2e-H2总反应：Zn+2H+ = Zn2+ + H2 1、原电池反应是自发的 反应。2、判断：只用是氧化还原反应都可设计成原电池反应，对不对？为什么？3、负极 电子，发生 反应，负极一般要被溶解正极 电子，发生 反应，正极一般要质量增加或冒气泡4、写出下列原电池的电极反应和总反应（1）铁和铜做电极，以氯化铁溶液为电解质溶液（2）铁和石墨做电极，以硫酸铜溶液为电解质溶液5、在电解池中，阴极特征：与电源 极相连，富集了 离子，发生了 反应。阳极特征：与电源 极相连，富集了 离子，发生了 反应。二、知识增长1、观察原电池的内电路，发现：溶液中的 向正极移动，从而得到电子发生 反应，因此铜电极在内电路中又称为阴极。锌电极要溶解，做 极，发生 反应，因此锌电极在内电路中又称为阳极。2、若将锌片直接插入稀硫酸中，离子反应为 ，体系温度要 ，化学能要转化为 能。三、仔细阅读化学电源，并熟练书写铅蓄电池和燃料电池的电极反应。1、了解锌锰电池的电极反应，体会电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响2、写出铅蓄电池的电极反应和总反应。铅蓄电池是一种二次电池，我们充电的目地是把电能又转化为化学能储存起来，实质就是把放电时耗损的物质又变回去，所以两块电极肯定一块又变回为铅，一块变回为氧化铅。写出电解时电极反应和总反应3、写出氢氧燃料电池的电极反应，电解液为酸性环境。四.金属的腐蚀分析可采取哪些措施可防止钢铁的腐蚀？酸性条件：负极：Fe 2e- Fe2+ 正极：2H+ +2e-H2总反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2中性和碱性条件下：负极：Fe 2e- Fe2+ 正极：O2 + 4e- +2H2O 4OH- 总反应： 2Fe + O2 +2H2O = 2Fe(OH)24Fe(OH)2+ O2 +2H2O = 4Fe(OH)3Fe(OH)3 脱水形成铁锈 Fe2O3总结：钢铁腐蚀包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀。吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）。类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱碱性或中性水膜呈酸性正极反应（C）负极反应（Fe）其他反应失去部分水转化为铁锈五.金属的防护以下是金属的防护的方案，试分析每种方案的优劣！（1）改变金属的内部结构。例如把Ni、Cr等加入普通钢里制成不锈钢。（2）覆盖保护层：A. 涂油脂、油漆、搪瓷、塑料等；B. 电镀耐腐蚀的金属（Sn、Cr、Ni等）。（3）电化学保护法：多采用牺牲阳极的阴极保护法。如在船只的螺旋桨附近的船体上，镶嵌活泼金属（锌块）。另外，可采用与电源负极相连的保护方式。如大型水坝的船闸就是让铁闸门和电源的负极相连。六.拓展提高盐桥中通常装有含琼脂的KCl饱和溶液。盐桥中的电解质溶液能使两烧杯中的溶液形成一个通路。当其存在时，随着反应的进行，其中的Cl会移向ZnSO4溶液，K移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性，使氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断产生电流。问题：因为溶液不带电，试分析盐桥中离子的定向移动。自测题1.如下图所示，下列叙述正确的是（ ）A. Y为阴极，发生还原反应 B. X为正极，发生氧化反应C. Y与滤纸接触处有氧气生成 D. X与滤纸接触处变红2.下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）3.钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼腐蚀防护过程的有关问题。（1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：_ 。（2）生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式_ 。（3）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_ 。（4）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下：请回答：A电极对应的金属是 (写元素名称)，B电极的电极反应式是 。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因: 。5.下列说法中正确的是（ ）A物质发生化学反应时不一定都伴随着能量变化B伴有能量变化的变化都是化学变化C在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同6. 2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C2H5OH +3O2 =2CO2 +3H2O，电池示意如右图,下列说法不正确的是（ ）Aa极为电池的负极B电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C电池正极的电极反应为：4H+ + O2 + 4e 2H2OD电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移7.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 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8.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）A纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀9.右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是( ) A逸出气体的体积：a电极的小于b电极的Ba电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体10.取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( ) Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小11下图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（ ） 12.2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C2H5OH +3O2 =2CO2 +3H2O，电池示意如右图,下列说法不正确的是（ ）Aa极为电池的负极B电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C电池正极的电极反应为：4H+ + O2 + 4e 2H2OD电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移13.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是A. 可加入硫酸以提高电解质的导电性B. 放电时电池内部Li向负极移动.C. 充电过程中，电池正极材料的质量减少D. 放电时电池正极反应为：FePO4LieLiFePO414.下列叙述正确的是（ ）A、铁与稀H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应速率加快B、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属C、在铁上镀铜时，金属铜作阴极D、用惰性电极电解CuSO4溶液，溶液的pH不变15.如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。若电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确的是（ ）A甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64gB甲烧杯中B极上电极反应式4OH-4e-=2H2O+O2C乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近先变红D烧杯中C极上电极反应式为4H+4e-=2H2一段时间后，杠杆一定A端高B端低D无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成，16用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A BC D17按如下图装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜。电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68 g，溶液质量增加0.03 g，则合金中Cu、Zn原子个数比为（ ）A61 B41 C31 D任意比18.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 19.蓄电池是一种可反复充电、放电的装置。它放电时起原电池的作用，将化学能转变为电能；而充电时电解池的作用，将电能转变为化学能贮存起来。某蓄电池充电和放电时发生的反应为：Fe + NiO2 + 2H2O Fe（OH）2 + Ni（OH）2 关于此蓄电池有下列说法： 放电时，NiO为正极；充电时，阳极反应式为：Fe（OH）+2e- Fe+2OH; 放电时，电解质溶液中的阳离子向正极方向移动； 充电时，Ni(OH) 的反应式为：Ni(OH) NiO+2H+2e-; 蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中；错误的是 . B. C. D. 和 20.由于Fe (OH) 2被极易氧化，所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的Fe (OH) 2沉淀，应用右图电解实验可制得白色的纯净Fe (OH) 2沉淀，两极的材料分别为石墨和铁。（1）a 电极材料应为 ；b 电极的电极反应式为 。（2）电解液 c 可以是（填编号） A、纯水 B、NaCl溶液 C、NaOH溶液 D、CuCl2溶液（3）d 为苯，其作用为 ，在加苯之前，对 c 溶液应作何简单处理： 。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 。A、改用稀硫酸作电解液 B、适当增大电源的电压C、适当减小两极间的距离 D、适当降低电解液的浓度（5）若C中Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,在反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为： 。21.近年我国首创以Al空气海水为能源的新型电池，以海水为电解液靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流其工作时电极总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3；请判断：（1）原电池的负极是_；（2）工作时原电池的两极反应：A负极_ ；B正极_ ；（3）工作时原电池正极附近pH_（增大，减小，不变）22.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A、阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+