化学原理核心考点——原电池.docx

预习课程原电池原电池化学之美说说电池 普通干电池 手机电池 纽扣电池 电脑电池 相机电池 “神六”专用太阳能电池1.上述装置从能量角度看有什么共同特点？2.这些装置中发生的化学反应是什么类型的反应呢? 为什么？原电池定义：将化学能转变为电能的装置 叫原电池。化学电池的本质：氧化还原反应。课堂探究 原电池 Zn +2H+ = Zn 2+ +H2 这是一个氧化还原反应可否设计实验证明它的化学能转化成了电能，请简单画出装置图当电解质溶液为H2SO4溶液时： Zn电极是_极，其电极反应为_ ，该反应是_反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应_反应. Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+,这是一个氧化还原反应可否设计实验证明它的化学能转化成了电能，请简单画出装置图 开始 一段时间后当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是_极，其电极反应为_ 该反应是_反应；Cu电极是_极，其电极反应为_ 该反应_反应. 分析下列几个装置图，判断能构成原电池的是总结：构成原电池的条件：（1）要有两种活动性不同的金属（或者一种金属和石墨）作电极；（2）两极相连形成闭合电路。（3）电极材料均插入电解质溶液中。（4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。电极判断方法:较活泼的一极通常作负极，失电子，发生氧化反应；较不活泼的金属或石墨电极作正极。基础演练【例1】 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.原电池是将化学能转变为电能的装置C.原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原D.原电池工作时，电流的方向是从负极到正极【例2】 锌铜原电池产生电流时，阳离子A.移向Zn 极，阴离子移向Cu 极B.移向Cu 极，阴离子移向Zn 极C.和阴离子都移向Zn极D.和阴离子都移向Cu 极【例3】 如图所示装置的叙述中，正确的A.铜是阳极，铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少C.铜离子在铜片表面被还原 D.电流从锌片经导线流向铜片【例4】 某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3+Fe = 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液课堂探究 电极反应方程式书写（1）负极失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）（2）正极得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子，或正极本身得电子）（3）总反应式 = 正极反应式 + 负极反应式如：正极(C)：Cu2+ + 2e - = Cu（还原反应）负极(Zn)：Zn2e - = Zn2+ （氧化反应）总反应： Zn+Cu2+=Zn2+Cu 正极(Cu)：2Ag+2e-=2Ag负极(Zn)：Fe-2e-=Fe2+总反应：Fe+2Ag+=Fe2+2Ag 基础演练【例5】 判断下列原电池的正负极？并写出正负极电极方程式【例6】 把a、b、c、d 四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池.。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时c为负极；a、c相连时c为正极；b、d相连时b为正极。.则这四种金属活动性顺序(由大到小)为 A. abcd B. acdb C. cabd D. bdca【例7】 下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是A. 4213 B. 2134 C. 4231 D. 3241 【例8】 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如下图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是A装置a的左侧液面一定会下降 B左侧液面装置a比装置b的低C装置b中的铁钉腐蚀最严重 D装置C中的铁钉几乎没被腐蚀【例9】 某原电池的总反应方程式是：Zn+Cu2+ =Zn 2+Cu该原电池组成是电解质溶液正极负极ACuCl2溶液ZnMgBCuCl2溶液CuZnCZnCl2溶液ZnCuDZnCl2溶液CuZn【例10】 按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量 溶液的质量A B C D【例11】 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu2e=Cu2D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu2e=Cu2【例12】 锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电流从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液知识导图课后练习练习1. 关于右图装置的叙述，正确的是A铜是负极，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后生成H2练习2. 如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeCX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY练习3. 如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液练习4. 现有如下两个反应：(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=2AgCu2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式和反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：负极：_，_，_；正极：_，_，_；若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加_g，电解质溶液：_。化学趣闻太阳能电池发展历史术语“光生伏特（Photovoltaics）”来源于希腊语，意思是光、伏特和电气的，来源于意大利物理学家亚历山德罗伏特的名字，在亚历山德罗伏特以后“伏特”便作为电压的单位使用。 以太阳能发展的历史来说，光照射到材料上所引起的“光起电力”行为，早在19世纪的时候就已经发现了。1839年，光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。1849年术语“光伏”才出现在英语中。1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。到了1930年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。1946年Russell Ohl申请了现代太阳电池的制造专利。到了1950年代，随着半导体物性的逐渐了解，以及加工技术的进步，1954年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在1954年诞生在贝尔实验室。太阳电池技术的时代终于到来。1958年代开始，美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池作为能量的来源。1970年代能源危机时，让世界各国察觉到能源开发的重要性。1973年发生了石油危机，人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。在美国、日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商业化的目标前进。在这些国家中，美国于1983年在加州建立世界上最大的太阳能电厂，它的发电量可以高达16百万瓦特。南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部的其他国家也设立专案，鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发电系统。而推行太阳能发电最积极的国家首推日本。1994年日本实施补助奖励办法，推广每户3,000瓦特的“市电并联型太阳光电能系统”。在第一年，政府补助49%的经费，以后的补助再逐年递减。“市电并联型太阳光电能系统”是在日照充足的时候，由太阳能电池提供电能给自家的负载用，若有多余的电力则另行储存。当发电量不足或者不发电的时候，所需要的电力再由电力公司提供。到了19