高中化学：原电池

第四章电化学基础，第一节原电池，1，电化学：2，反应产物与电流的关系分类：阅读教材P70答案，研究化学能与电相互转换的装置，过程与效率的科学，电流的反应 原电池，电流的反应 电解槽原电池是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的，将化学能转换为电能，氧化还原反应，2，由右图构成的原电池：(1)电解质溶液稀释的H2SO4时：Zn电极为Cu电极是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的电极反应。(2)电解质溶液为CuSO4溶液时：Zn电极是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _反应的电极反应。Cu电极是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的负数，Zn-2e-=Zn2，氧化，正数，2h 2e-=H2，还原，负数，Zn-2e-=Zn2，氧化，氧化，Zn-2e电路：外部电路，内部电路，电子流：失去电子的单极电子的单极，电流方向：与电子的流动方向相反，负离子的流动方向与电子的流动方向一致，正离子的流动方向与电流的方向一致，2。电极：阳极：电子流动的单极，阴极：电子的单极，3。电极反应式：阳极：2h 2e-=H2，阴极：Zn-2e-=Zn2，4。总反应式：Zn 2h=Zn2 H2锌铜原电池工作原理，问题：上图是我们从必需的2中学到的，以锌和铜精炼为电源的话，不仅效率低，而且电流很快就会减弱，不适合实用。这是什么原因？有什么改进措施吗？主要原因：铜极上很快聚集了很多氢泡沫，逐渐分离铜极和稀硫酸，从而增加电池内部电阻，使电流不能流动。这种作用称为极化作用。第一，进一步研究锌铜原电池的工作原理，为了避免这种现象，设计了下图(书P71图4-1)所示的原电池装置，能说明其工作原理吗？优点：可以产生持续稳定的电流。盐教法：1)将热琼溶液倒入u形(注意不要出现裂纹)，将冷却的u形管浸入KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液放入u形管，用棉花堵住喷嘴即可。实验3(数71页实验4-1)，实验探索，实验现象：分析：改进装置为什么能够持续稳定的生成电流？盐桥在这里的作用是什么？参考教材第72页第3段，盐桥存在时，电流表指针有偏转，即电流通过电路。取出念桥，电流表指针返回到0，表明电流不通。盐桥的作用：(1)两种溶液不是直接接触，而是使整个装置成为通道。(。存在KCl等盐胶，扩散并转移到负离子Cl- ZnSO4溶液中，阳离子k扩散并转移到CuSO4溶液中，分别中和过剩电荷，保持溶液的电中性性，直到锌片剂全部溶解或CuSO4溶液中Cu2几乎完全沉淀为止，放电效果持续不中断。电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀后，可以用NH4NO3代替KCl作为盐腿。(2)平衡电荷。在整个装置的电流回路中，溶液的电流路径由离子迁移构成。取出盐桥后，Zn失去电子的Zn2进入ZnSO4溶液，随着Zn2的增加，带正电荷。另一方面，CuSO4将Cu2转化为Cu，SO42-具有相对较大的电荷。溶液不保持电中性的话，两个因素都会阻止电子从锌板流向铜板，导致电流中断。像这样的原电池装置把什么反应的化学能转换成了电呢？指出电池的正极，并分别写下其中有阴极和正极的电极反应表达式和该电池的总反应方程。ZnSO4溶液CuSO4溶液，阴极(锌):Zn-2e-=Zn2(氧化反应)，阳极(铜):cu2e-=Cu(还原反应)，电池反应(总化学方程式)第二，1:具有不同活泼性的两个电极，阴极：更活跃的金属阳极：更活跃的金属、石墨等，(是)，(否)，形成条件2:将电极放入电解质溶液中，研究形成原始电池的条件，实验研究条件3:必须形成闭合回路，(，2，电极材料插入电解质溶液。3，阳极连接形成闭合电路。4，内部条件：自发氧化还原反应。A、B、C、D、E、F、M、N、1。以下哪种设备可以形成原始电池？o、v、x、v、v、x、x、x、v、2。电池反应的离子方程式为Zn Cu2=Zn2 Cu，该反应的原始电池组合为()c，3，主电池的正负极判断方法，显微镜判断(根据电子流动方向)，电子流动的电极流入的极，3354阴极3354阴极，更活跃的电极材料不太活跃的电极材料， 操作后产生气泡的电极是正极，氧化反应的电极是还原反应发生的电极宏观判断：根据电极材料根据原电池电极质量的变化根据电极质量的变化根据电极产生气泡：阴极3354阴极3354正极，1。 金属在稀盐酸作用下可以释放氢气，这种金属由原电池组成，锌是阴极。这种金属是A.MgB.FeC.AlD.Cu，B，2 .用铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时电解质溶液的pHA。未改变的b先变大，然后变小，c . d .逐渐变小。c，4 .x，y，z，m，n表示五种金属。有以下化学反应：水溶液中x y2=x2 y；Z 2H2O(冷)=z (oh) 2 H2，M，n用电极和n盐溶液形成原电池，电极反应为m-2e-=m2。Y可以溶于稀硫酸，如果m不能氧化于稀硫酸，这五种金属的活性从弱到强依次为a . m n Y x zb . n m x Y ZD . x z n m 将a、b、c、d四块金属浸入稀释的硫酸中，用电线连接两块，构成第一电池。a，b连接起来，a是阴极。连接c，d时，电流从d到c；a，c连接的话，c极会产生很多气泡，B，d连接的话，B会产生很多气泡，4种金属的活动量A.abcdB.acdbC.cab.dD.bdca，B，判断右侧原始电池的正负两极，记录电极反应。CuC，FeCl3溶液，阴极：Cu损耗电子Cu-2e-=Cu2阳极：Fe3电子2f E3 2e-=2fe 2，Cu 2 FeCl 3=cuc L2 2fecl 2，首先创建总反应：编写简单原电池电极方程式，编写右侧原电池的电极方程式。总反应方程式：阴极：Al，损耗e-2al-6e-=2al3，2al3 8oh-=2alo 2-4h2o，阴极总反应：2al 8 oh-6e-=2aa写燃料电池电极方程式的总反应：实际上是燃料的完全燃烧。阴极(通过燃料):电子对燃料的氧化反应，阳极(通过氧化剂):获得电子对氧化剂的还原反应。以Pt为电极，电解质溶液为KOH溶液的氢和氧燃料电池为例，阴极总反应：2 H2-4e-4oh-=4h2o，阳极3360总反应-阴极反应，总反应：2 H2O2=2h2o，阴极3360H2损失e- CxHyOzO2KOH溶液总反应：cxh yoz(x y/4 _ z/2)O2 xoh-=xco 32-(x y/2)H2O阳极：(x y/4 _ z/电解质可以使用Li2CO3和Na2CO3的熔盐混合物，CO由阴极气体、空气和CO2的混合以及在650 下工作的燃料电池制造。完成相关电池反应：电池反应：阴极反应：2co 32- 4 CO2 4e-阳极反应：电池总反应：O2 CO2 4e-2co 32-，2co O2 2 CO2，3。复合一次电池电极方程的编写方法要点：写电极方程时，得到“电子负电；用h，oh-和水写电极方程式的“电荷守恒”原则，Pb PBO 2 2h2so 4=2pbso 4 +4H+2H2O，练习：写铅酸电池的电极反应：p b so42-2e-=高铁电池是一种新型充电电池，与普通高能电池相比，能保持长时间稳定的放电电压。高铁电池的总反应如下。a .放电时阴极反应为b .充电时阳极反应为C .放电时传递3mol电子时，阳极氧化1molK2FeO4的d .放电时阳极附近溶液的碱强化，C，2 .充电锂离子电池将LiMn2O4(次锰酸锂)作为正极，导电固体包含电解质的含锂碳材料为负极。放电时电池反应如下。a .放电时对LiMn2O4的氧化反应b .放电时阳极反应Li LiMn2O4 e-=li2 Mn 2 o 4c。填充时lim N2 o 4的氧化反应d .填充时的阳极反应为Li e-=Li，B，3。我国最早制造的海洋电池是铝板为阴极，铂网络为阳极，海水为电解质溶液，空气中的氧气和铝产生电流。电池的总反应是：a .阳极反应是：o2 H2O 4e-=4oh-b .电池运行时，电流在铝电极上沿着导线用铂电极c .网纱铂作为电极，增加与氧的接触面积d .该电池通常只需更换铝板即可继续使用。b，4 .新的燃料电池一个通过空气，另一个通过丁烷气体。电解质是掺杂氧化钇的氧化锆晶体，可以从熔化状态传递到O2-。对这种燃料电池的以下说明是正确的。a .从熔化电解液向O2-阴极移动到阳极的b .电池的总反应是通过2c4h 10 13o 2 8 CO2 10 H2O c .空气的电极是正极，电极反应是通过O2 4e-=2 O2-D .丁烷的电极是正极，电极反应是C4H10 26e- 13O21.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池可能出现电池的总反应如下：CD 2 nio(OH)2 H2O 2Ni(OH)2 Cd(OH)2已知的Ni(OH)2和CD(OH)2难以溶于水，但溶于酸(异常反应不是可逆反应)异常反应不是可逆反应。充电时化学转化为电能，例1:在下面的叙述中，金属甲可能表示更活跃，当c .甲用电极制作原电池时，甲是阴极；a. a和b用接线插入稀释盐酸溶液，b溶解，向a释放H2气体；b .在氧化-还原反应中，甲比乙失去的电子；d .同原子的阳离子，a比b氧化性强；c，5，应用主电池原理：(2)反应速度比较，例2:氢的以下反应速度中最快的是粗锌和1mol/L盐酸；b .a .纯锌和1mol/L硫酸；纯锌和18mol/L硫酸；c .在粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D .D，5，应用主电池原理：(3)金属腐蚀速度比较，5，应用主电池原理：示例3:在以下设备上放置4块相同的Zn片，在一段时间后腐蚀速度慢的顺序，(4)，(忽略溶液体积更改)，0.2，解决：y=0.015 (mol)，x=0.015 (mol)，=，=3.7510-4(mol/.-0