第一节原电池学案

1、.第一节原电池知识点原电池学生预习区1构成条件1具有两个活泼性不同的电极。2适宜的电解质溶液。3形成闭合回路外电路用导线相连或互相接触并将两电极插入电解质溶液中或使用盐桥。4能自发地发生氧化复原反响。2原电池工作原理以锌铜原电池为例盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？提示：盐桥内通常装有含有琼胶的KCl饱和溶液。离子在盐桥中能定向挪动，形成闭合回路，并维持两个半池区的电荷守恒，可使电流持续传导。另外使用盐桥将两个半电池完全隔开，使副反响减至最小程度，可以获得单纯的电极反响，便于分析放电过程，有利于最大程度地将化学能转化为电能。老师点拨区1原电池的设计从理论上讲，能自发进展的氧化复原反响均可以

2、设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：1外电路负极复原性较强的物质正极氧化性较强的物质2内电路将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向挪动。3闭合回路特别提示：电子只在外电路挪动，不在电解质溶液中挪动。2原电池的工作原理3原电池工作原理的应用1比较金属的活泼性强弱有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极反响现象判断出a是负极，b是正极，因此，金属活动性a>b。2加快化学反响速率例证：实验室利用锌和稀硫酸反响制取氢气时，通常向稀硫酸中滴入几滴硫酸铜溶液。原理：锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池，使产生氢气的速率加快。3设计原电池以Cu2AgN

3、O3=CuNO322Ag为根据，设计一个原电池。将氧化复原反响拆成氧化反响和复原反响两个半反响，分别作原电池的负极和正极的电极反响式。本例的电极反响式为负极：Cu2e=Cu2，正极：2Ag2e=2Ag。确定电极材料。发生氧化反响的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体如H2或溶液中的复原性离子，可用惰性电极如Pt、碳棒作负极。发生复原反响的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用铜棒作负极，用银棒作正极。确定电解质溶液。电解质是使负极放电的物质，因此电解质溶液一般要可以与负极发生反响。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反响如空气中的氧气。但假如两个半反响分别在两个容器中进展中间

4、连接盐桥，那么左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料一样的阳离子。如本例中可用AgNO3溶液作电解液。构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。图示对点即时练1.在如下图的8个装置中，属于原电池的是A B C D答案D解析根据原电池的构成条件可知：中一个电极，中两电极材料一样，中酒精为非电解质，中两电极材料一样且未形成闭合回路，故均不能构成原电池。2原电池是化学对人类的一项重大奉献。1某兴趣小组为研究原电池原理，设计如下图装置。a和b不连接时，烧杯中发生反响的离子方程式是_。a和b用导线连接，Cu极为原电池_极填“正或“负，Zn极发生_填“氧化或“复原反响。a和b用导线连接，Zn片上

5、发生的电极反响：_，Cu片上发生的电极反响：_。2假设a和b相连接，导线上转移0.2 mol电子时，理论上Zn片质量减轻_g。答案1Zn2H=Zn2H2正氧化Zn2e=Zn22H2e=H226.5解析1a和b不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反响，离子方程式为Zn2H=Zn2H2；a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，正极上发生复原反响；锌作负极发生氧化反响；a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，发生复原反响，电极反响式为2H2e=H2；锌作负极发生氧化反响，电极反响式为Zn2e=Zn2。2锌片减少的质量×65 g·mol16.5 g。原电池工

6、作原理考察角度原电池工作原理主要考察：1正负极的判断；2电子挪动方向；3离子挪动方向；4反响类型及电极反响式书写和现象判断。可从口诀记忆：原电池有两极，活泼金属作负极；负极氧化正复原，电子由负流向正。 A篇对点强化训练知识点一原电池的构成及工作原理1.以下反响不可用于设计原电池的是A.NaOHHCl=NaClH2OB.2CH3OH3O2=2CO24H2OC.Zn2HCl=ZnCl2H2D.4Al3O26H2O=4AlOH3答案A解析只有自发的氧化复原反响才能设计成原电池，NaOH与HCl的反响为非氧化复原反响。2.以下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记

7、录如下：卡片上的描绘合理的是A. B C D答案B解析构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H向正极挪动，在Cu上得电子：2H2e=H2，故错误，、正确；此原电池负极上发生的反响是Zn2e=Zn2，错误；总反响方程式：Zn2H=Zn2H2，当有1 mol电子通过时，产生的H2为0.5 mol，故正确。3.一种子弹头形的纳米铜铂电池，它在稀溴水中能沿着铜极方向挪动如图，电池反响为：CuBr2=CuBr2。以下说法正确的选项是A.铜为电池的正极B.铂不断溶解C.稀溴水为电解质溶液D.电池工作时实现机械能向电能再向化学能转化答案C解析由信息可知，铜铂电池中，C

8、u为负极，不断溶解，Pt为正极，质量不变，该装置将化学能转化为电能。4.如图是一个盐桥中充满饱和KCl溶液的锌铜原电池装置，以下分析正确的选项是ACu片上发生氧化反响B.电子由Cu片经外电路流向Zn片C.盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液D.一段时间后烧杯中cZn2、cCu2均减小答案C解析Cu片为正极，正极发生复原反响，A项错误；电子从Zn片负极经外电路流向Cu片正极，B项错误；盐桥中的阴离子移向负极，即Cl移向ZnSO4溶液，C项正确；负极反响为Zn2e=Zn2，左烧杯中cZn2增大，D项错误。5. 如下图的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如下图，对此装置的以

9、下说法正确的选项是A.外电路的电流方向为X外电路YB.假设两电极分别为Zn和碳棒，那么X为碳棒，Y为ZnC.假设两电极都是金属，那么它们的活动性为X>YD.X极上发生的是复原反响，Y极上发生的是氧化反响答案C解析由图可知，电子的流动方向是X外电路Y，那么电流的方向就为Y外电路X；X为原电池的负极，Y为正极，X的活动性比Y的强，假设两电极分别为Zn和碳棒，那么X为Zn，Y为碳棒，X极应发生氧化反响，Y极应发生复原反响。所以，A、B、D错误，C正确。知识点二原电池原理的应用6.根据以下图，可判断出以下离子方程式中错误的选项是A2AgsCd2aq=2AgaqCdsB.Co2aqCds=CosC

10、d2aqC.2AgaqCds=2AgsCd2aqD.2AgaqCos=2AgsCo2aq答案A解析由第一个装置图中正负极的标注可知，Cd失去电子作负极，那么金属性Cd>Co；由第二个装置图正负极的标注可知，Co失去电子被氧化作负极，那么金属性Co>Ag，综上分析可知三者金属性的强弱顺序为Cd>Co>Ag。根据活泼性强的金属能将活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律判断A项错误。7.一个原电池的总反响的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该反响的原电池的组成正确的选项是选项ABCD正极ZnAgCuCu负极CuCuZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2

11、答案C解析根据负极材料要求可知，A、B错误，D项的自发氧化复原反响为ZnFe2=Zn2Fe，不符合题目要求，也不正确。8.有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向AB；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反响式为E22e=E，B2e=B2。那么A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为A.A>B>E>D BA>B>D>EC.D>E>A>B DD>A>B>E答案D解析原电池电子由负极流向正极，负极活泼，故活动性A>B；当A、D组成原电池时，A为正极，金属活动性为D>A；B与E构成

12、原电池时，B失去电子，即B作负极，金属活动性为B>E，故A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为D>A>B>E。9.以下各组的电极材料和电解质溶液，不能组成原电池的是A.铜片、石墨棒，稀硫酸B.铜片、石墨棒，硝酸银溶液C.锌片、铜片，稀盐酸D.铜片、银片，FeCl3溶液答案A解析A铜片和稀硫酸不能自发地发生氧化复原反响，所以不能构成原电池；B两电极的活泼性不同，且铜片与硝酸银溶液能自发地发生氧化复原反响，所以能构成原电池；C两金属的活泼性不同，且锌片与稀盐酸能自发地发生氧化复原反响，所以能构成原电池；D两金属的活泼性不同，且铜片与氯化铁溶液能自发地发生氧化复原反响，所以能构

13、成原电池。B篇综合提升训练10. 如下图，电流计的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是A.正极Cu，负极Zn，S为稀H2SO4B.正极Zn，负极Cu，S为CuSO4溶液C.正极Ag，负极Zn，S为AgNO3溶液D.正极Fe，负极Cu，S为AgNO3溶液答案C解析原电池中，负极失去电子发生氧化反响，根据题意负极变细，即金属单质失去电子，负极应是活泼金属，B、D错误；又因为正极变粗，即该电池的总反响应是金属的置换反响，A错误。11.Mg­AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反响方程式为：2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的选项是A.可用

14、于海上照明供电B.负极反响为AgCle=AgClC.Mg为电池的正极D.AgCl为正极，发生了氧化反响答案A解析电池工作时将化学能转化为电能，电能的产生可用于海上应急照明供电，A正确；根据电池反响知，Mg元素化合价由0价变为2价，那么Mg作负极，负极反响式为Mg2e=Mg2，B、C错误；根据电池反响，Ag元素化合价由1价变为0价，所以AgCl为电池正极，发生复原反响，D错误。12.关于如下图的原电池，以下说法正确的选项是A盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移B.电子从锌电极通过检流计流向铜电极C.锌电极发生复原反响，铜电极发生氧化反响D.铜电极上发生的电极反响是2H2e=H2答案B解析Zn失电子作

15、负极、Cu作正极，阴离子向负极挪动，那么盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液迁移，故A错误；锌作负极、铜作正极，电子从锌电极通过检流计流向铜电极，故B正确；锌失电子发生氧化反响，铜电极上铜离子得电子发生复原反响，故C错误；铜电极上铜离子得电子发生复原反响，电极反响式为Cu22e=Cu，故D错误。13.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进展实验。根据实验现象答复以下问题：1装置甲中负极的电极反响式是_。2装置乙中正极的电极反响式是_。3装置丙中溶液的pH_填“变大“变小或“不变。4四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。答案1A2e=A22Cu22e=Cu3变大4D>A>B>C解析甲、乙、

16、丙均为原电池装置，根据原电池原理，甲中A不断溶解，那么A为负极、B为正极，活泼性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，那么B为负极，活泼性B>C；丙中A上有气体即有H2产生，那么A为正极，活泼性D>A，随着H的消耗，pH变大。14.某校化学兴趣小组为了探究原电池的工作原理，进展如下系列实验，请答复以下问题。1实验一中盐桥中的K流向_溶液填“ZnSO4或“CuSO4，假如Zn的消耗速率为1×103 mol/s，为使电荷守恒，那么K的迁移速率为_mol/s。实验说明，假设将装置中两个电极位置调换，那么电路中没有电流通过，原因是_。2实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了，为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜电极给Cu2？_。3实验三中铜片、锌片外表均有红色物质析出，电流计的指针偏转，但在较短时间内电流就明显减小。实验完毕时测得锌片减少了3.94 g，铜片增加了3.84 g，那么该原电池的工作效率是指参加原电池反响的锌占反响总量的百分率_。4与实验三相比，实验一中原电池的工作效率较高，原因是_。答案1CuSO4 2&