高二化学原电池榆中一中化学组

第一课时原电池原理 第四节原电池原理及其应用 榆中一中化学教研组谈克钰 2010 10 27 实验现象 锌片逐渐溶解减少且表面上有气泡产生而铜片上没有 将Zn片 Cu片上端连接插入稀硫酸中 有什么现象 为什么 实验探究 Cu Zn 为什么H 在铜片上得到电子 而不是在锌片上得到电子 溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动 Zn2 静电斥力 静电引力 2 原电池工作原理 1 原电池定义 较活泼的金属 负极 失去电子发生氧化反应 电子从较活泼金属通过导线流向较不活泼的电极 正极 电解质溶液中的阳离子在该极上得到电子发生还原反应的过程 3 形成原电池的条件 条件一 有两种活动性不同的导体 或一种金属和一种非金属导体 做电极 较活泼的金属为负极 较不活泼的金属 石墨 为正极 条件二溶液的性质 两个电极插入电解质溶液中 两个电极插入电解质溶液中 Cu 条件三线路的连接 两个电极用导线相连或直接接触构成闭合回路 铜锌原电池 形成原电池的条件 1 有两种活动性不同的导体做电极 一极为负极 另一极为正极 2 两个电极插入电解质溶液中 3 两个电极用导线相连或直接接触构成闭合回路 请同学们判断 下列哪组装置能构成原电池 A B C D 第二课时原电池反应规律 练习 判断下列哪些装置构成了原电池 若不是 请说明理由 若是 请指出正负极名称 并写出电极反应式 X 根据两电极的活泼判断 一般活泼金属为负极 不活泼金属或石墨为正极 根据电子或离子的移动方向判断 电子流出极为负极 流入极为正极 阴离子向负极移动 阳离子向正极移动 根据电极反应现象判断 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 负极电极可能溶解减少 正极一定不减少 电极附近PH值变化具体分析 根据电池总反应判断 还原剂为负极或在负极上参与反应的物质 氧化剂是在正极上发生反应的物质 4 原电池的正负极判断 Cu Zn 稀硫酸 Zn2 H H 负极 电子流出 发生氧化反应 电极逐渐减少 较活泼的金属 正极 电子流入 发生还原反应 电极上有气泡或析出金属 较不活泼的金属或石墨或Pt 一般原电池的正负极判断 5 电极反应 电池反应的书写 1 根据原电池装置写电极反应式 负极本身参加反应且产生的阳离子不与电解质溶液反应时 M ne Mn 负极本身参加反应且产生的阳离子要与电解质溶液反应时写出总电极式 负极电极本身不反应 负极与电解质溶液能自发发生反应时 电解质溶液中阳离子得电子 Nm me N 负极与电解质溶液不能自发发生氧化还反应时 具体考虑 2 根据原电池反应写电极反应式 如 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Fe Cu2 Fe2 Cu2A1 2NaOH 2H2O 2NaA1O2 3H2 Cd 2NiO OH 2H2O 放电 充电 一般原电池的电极反应通式 2H 2e H2 Nn ne N M ne Mn Fe2 H Cu2 练习2 将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中 下列说法正确的是 A锌片的质量逐渐B电流方向是从铜片向锌片CH 在铜片表面被D极附近SO42 浓度逐渐增大 B 增大 减小 还原 氧化 正 负 练习3 X Y Z W四种金属片进入稀盐酸中 用导线连接 可以组成原电池 实验结果如下图所示 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为 Z Y X W 第三课时新型原电池 普通干电池 手机电池 钮扣电池 笔记本电脑专用电池 摄像机专用电池 神六 用太阳能电池 1 普通锌 锰干电池 Zn筒 作负极 碳棒 作正极 炭粉 作填充物 氯化铵 作电解质 MnO2 作氧化剂 Zn 2MnO2 2NH4 Zn2 Mn2O3 2NH3 H2O 2 铅蓄电池 负极 Pb 正极 PbO2 稀硫酸 作电解质溶液 Pb SO42 2e PbSO4 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O 3 锂电池 电池总反应 MnO2 Li LiMnO2 负极 Li e Li 正极 MnO2 Li e LiMnO2 电解质溶液 非水溶剂 为什么 4 氢氧燃料电池 特点 1 多孔的铂或石墨电极 作负极 正极 酸或碱溶液 作电解质溶液 2 电池内部没有储藏氧化剂和还原剂 需要从外界输入 负极通入H2 甲烷 一氧化碳等可燃性气体作还原剂正极通入O2作氧化剂 3 电池反应是燃烧反应 能量转化率高 可持续使用 污染小 碱性氢氧燃料电池 电解质溶液 KOH溶液 负极 2H2 4OH 4e 4H2O 正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2H2 O2 2H2O 若为酸性介质 试写出电极反应式 思考 负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 练习1 1991年 我国首创用作海上标志灯 以海水为电解液 靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流 电池总反应式为 4A1 3O2 6H2O 4A1 OH 3 试指出正 负极 并写出电极反应式 负极 A1 3e A13 正极 O2 2H2O 4e 4OH 练习2练习册P131 金属的腐蚀 1 化学腐蚀 2 电化学腐蚀 铁的析氢腐蚀 钢铁的吸氧腐蚀示意图 铁的吸氧腐蚀 第三课时原电池应用 3 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 nH2O 铁锈 通常两种腐蚀同时存在 但以后者更普遍 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈酸性 水膜呈中性或酸性很弱 CO2 H2O H2CO3 H HCO3 电极反应 负极Fe Fe 2e Fe2 2Fe 4e 2Fe2 正极C 2H 2e H2 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2Fe 2H2O O2 2Fe OH 2 联系 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 练习 如图 水槽中试管内有一枚铁钉 放置数天观察 1 若液面上升 则溶液呈性 发生腐蚀