第六十讲原池原理

【课标要求】

第六十讲原电池原理123【教学过程】一、原电池根本概念1、原电池概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。4例如：铜锌原电池〔H2SO〕。42、实质：将肯定的氧化复原反响的电子转移变成电子的定向移动。必为自发的氧化复原反响。3、原电池的构成条件活泼性不同的两电极。例如：电解质溶液形成闭合回路〔导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液自发的氧化复原反响(本质条件)4、盐桥及其作用〔有关概念〕盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出削减了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以连续进展。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。思考①锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变正负极可换成哪些物质〔CFe、Sn、 Pb、Ag、Pt、Au等〕画出装置图〔带盐桥的〕②、推断是否构成原电池，是的写出原电池电极反响。镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠③、依据氧化复原反响原理来设计原电池，画出原电池并写出电极反响。A、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+B、Fe+2Fe3+=3Fe2+2C、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H↑2二、原电池的工作原理：1、电极反响：〔以上述思考③为例归纳两极反响写规律〕正极：得到电子〔复原反响〕负极：失去电子〔氧化反响〕总反响：正极反响+负极反响2、确定原电池电极名称的方法方法一：依据电极材料的性质确定。通常是对于金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；对于金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；对于金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。方法二：依据电极反响的本身确定。失电子的反响→氧化反响→负极；得电子的反响→复原反响→正极。22 2 练习1：宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反响为2H+O=2HO，电解质溶液为KOH，反响保持在高温下，使HO22 2 A．H2为正极，O2为负极B．电极反响〔正极〕：O+2HO+4e-=4OH-2 2C．电极反响〔负极〕：2H+4OH-=4HO-4e-2 2D．负极发生氧化反响，正极发生复原反响2、以下关于原电池的表达正确的选项是〔 〕A、构成原电池的正极和负极必需是两种不同的金属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，该极被复原D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【教学反思】第六十一讲：原电池的应用【课标要求】1234【教学过程】一、化学电池的种类干电池：其中MnO2吸取正极放出的H2，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。电极反响为：负极 Zn－2e＝Zn2+正极 2NH+＋2e ＝2NH＋H4 3 22 2 2 3 H＋2MnO＝MnO＋H2 2 2 3 2干电池的总反响式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2

＝Zn NH

Cl＋MnO

＋HO3 22323 223244负极：PbSO2-－2e＝PbSO↓44正极：PbO＋4H+SO2-＋2e＝PbSO↓＋2HO2 4 4 2放电2 2 4 4 蓄电池放电和充电的总反响式：PbO＋Pb＋2HSO 2PbSO↓＋2H放电2 2 4 4 银锌蓄电池：电解液为KOH溶液。 充电负极：Zn＋2OH －2e ＝Zn OH 2正极：Ag2O＋H2O＋2e ＝2Ag＋2OH放电总反响式：Zn＋Ag2O＋H2O充电

Zn OH ＋2Ag2燃料电池：燃料电池是使燃料与氧化剂反响直接产生电流的一种原电池。2典型燃料电池就是氢氧燃料电池：分为酸式和碱式两种。2H＋2OH －2e ＝2H2O正极 Ｏ＋2HO＋4e ＝4OH2 2电池总反响式为：2H＝2HO2 2 2练习：书写CH4燃料电池的电极反响。223锂电池：8Li＋3SO2Cl223

＝6LiCl＋LiSO

＋2S电极反响式为：负极H22H海水电池：我国首创以铝─空气─海水电池为能源的型电池，电极反响式为：负极反响：Al－3e ＝电极反响式为：负极H22H正极反响：2H2O＋O2＋4e ＝4OH。电池总反响式为：4Al＋3O26H2O＝4Al OH 3溴—锌蓄电池：电极反响式为：负极反响：Zn－2e ＝Zn2+正极反响：Br2＋2e ＝2Br电池总反响式为：Zn＋Br2＝ZnBr2二、金属的腐蚀金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。金属腐蚀分为化学腐蚀和电化腐蚀。没有电流产生。电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反响。电化腐蚀过程有电流产生。腐蚀的常见类型2H++2e-=H2↑反响。⑵吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下，正极发生2H2O+O2+4e-=4OH-反响。假设负极金属不与电解质溶液发生直接的反响，则形成吸氧腐蚀的原电池反响。如生铁浸入食盐水中，会形成很多微小的原电池。在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用以下原则推断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。例1A．电池放电时，电池负极四周溶液 的pH不断增大 B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被复原 D．电池放电时，H2是负极三、信息原电池：以原电池原理解决特别的原电池问题例2时向一个电极通入空气。答复以下问题：这种电极放电时发生的化学反响方程式是电极反响式正极： ；负极 。电解液中的H＋离子向 极移动；向外电路释放电子的电极是 。使用燃料比燃烧燃料产生电力有很多优点，首先是能量转化效率高，其次是 。【教学反思】【课标要求】

第六十二讲：电解池原理(1/2)H(1/2)H+NiO(OH)2Ni(OH)。依据此2反响式推断以下表达中正确的选项是〔〕1、通过电能转化为化学能的探究活动，了解电解池的工作原理2、能正确书写电解池阴、阳极的电极反响式及电解反响方程式【教学过程】一、电解原理：以电解CuCl2为例分析1、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化复原反响(被动的不是自发的)的过程叫电解。2、电解池：借助电流引起氧化复原反响的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。3、电极及电极反响：阳极—与电源正极相连 阳极：2Cl--2e-=Cl2(氧化)阴极—与电源负极相连 阴极：Cu2++2e-=Cu(复原)。总电极方程式： 隋性电极——只导电,不参与氧化复原反响(C/Pt/Au)活性电极——既导电又参与氧化复原反响(Cu/Ag)思考：比较金属导电和电解质导电的区分。放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。4、构成电解池的条件是什么？电源、电极、电解质构成闭和回路。离子的放电挨次阴极：〔阳离子在阴极上的放电挨次(得e-)〕Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电挨次〔失e-〕S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2)是活性电极时：电极本身溶解放电思考：电解水时为了增加水的导电性常常需参加氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？练习：硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。电解规律：电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。问：初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增加导电性，影响水的电解吗？电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O22？氧气溶解度大于氢气22？硫酸根可能放电。电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。练习：电解硫酸铜方程式。参加以下哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。电解活泼金属〔K/Ca/Na〕的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。6．电解中电极四周溶液pH值的变化。2电极区域A．阴极H+放电产生H，阴极区域pH变大。B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。2电解质溶液中A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变〔浓度变大〕。B．电解过程中,无H2O2产生,pH几乎不变。但象CuCl2变大C．电解过程中,只产生H2,pH变大。D．电解过程中,只产生O2,pH变小。过渡：假设把阳极换成铜棒，阳极发生的反响就是铜自身溶解，假设电解质是硫酸，阴极析出的是什么？也是铜，这就是我们的铜的电解精炼法。电解(镀)池：阳极：⑴假设阳极是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金属)做成，阳极反响是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子；⑵假设阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成，阳极反响则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子力量大小挨次为：I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。阴极：阴极反响一般是溶液中的阳离子得电子的复原反响，阳离子得电子力量大小挨次为：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。必需留意的是，电镀时通过掌握条件，Fe2+Zn2+得电子的力量强于H+。例题：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，以下表达正确的选项是〔：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+〕A．阳极发生复原反响，其电极反响式：Ni2++2e==NiB．电解过程中，阳极质量的削减与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【教学反思】第六十三讲电解原理的应用3．电解饱和食盐水——氯碱工业〔3．电解饱和食盐水——氯碱工业〔〔2.阳极。。，阴极阴极四周PH〔3〕设备：立式隔膜电解槽，。1、知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用，生疏电能转化为化学能的实际2、能运用电解原理解决实际问题【教学过程】一、电解原理的应用1．铜的电解精炼阳极：粗铜棒。电极反响：阴极：精铜棒。电极反响：电解质：含铜电解质问：精炼中硫酸铜的浓度怎样？根本不变，但变小。2、电镀：目的使金属增加抗腐蚀力量，增加美观和外表硬度。待镀金属作 极，镀层金属作 极，含镀层金属离子的盐溶液作电镀液。如：电镀铜，阳极反响 ，阴极反响 ，电镀液 ，电解前后电解质的浓度 。4 〔4〕粗盐水的精制：粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO2-等杂质，为了有效的除去Ca2+、Mg2+和SO2-，可参加的试剂依次是 。4 3精制：1〕先加过量的BaCl2和过量的NaOH〔挨次可换〕，再参加过量的Na2CO。2〕过滤。3〕加盐3酸调整pH74、冶炼Na、Mg、Al等较活泼的金属：反响原理分别是 ；；。4 例1、在水中加等物质的量的Ag+,Pb2+,Na+,SO2-,NO-,Cl-,4 A. 35.5:108 B. 16:207 C.8:1 D.108:35.5例2、用惰性电极电解以下溶液，一段时间后，再参加肯定质量的另一种物质溶液能与原来完全一样的是。氯化铜加硫酸铜、氢氧化钠加氢氧化钠、氯化钠加氯化氢、硫酸铜加氢氧化铜原电原电池电解池电镀池电极名称正负极阴阳极电极材料负极：活泼金属惰性材料或活性材料正极：不活泼金属或可导电的非金属(如C)电流方向：外电流方向：外电路内电路组成原理功能化学能到电能电能到化学能4例题：CuSO4

溶液；直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器〔用品〕，以奇