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高三年级化学教学案(原电池)


高三年级化学教学案
编制:张兵 课题
复习目标:
1.了解原电池工作原理及构成条件,能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电 极反应式及总反应方程式。 2.根据电极反应方程式,正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的 PH 值变化。 3.了解常见化学电源的工作原理,了解新型化学电源 4.根据电极反应,理解原电池工作时基本定量关系。

审核:方秋芝 《 原电池 》

审批:赵世雨 NO:1

一、原电池原理
1.原电池是利用 反应,把 能转化成 构成原电池的条件: (1)电极: ; (2)溶液: ; (3)线路: ; 2.原电池中电极、电极反应、电子流向(以 Zn|H2SO4|Cu 原电池为例) 能的装置。

电 极: 电极材料: 电极反应:

正 极

负 极

反应 电极变化: 电子流向: 电池反应: 质量 流

反应 质量 (通常被损耗) 流

【例 1】下面装置能组成原电池的( ) A A A Zn C Ag Cu Fe

A Fe Zn Cu

稀硫酸

CuSO4 溶液

稀硫酸

稀硫酸

稀硫酸

A B C D 【例 2】叙述中正确的是 A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。 C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。 D.铜锌原电池工作时,若有 0.2mol 锌被溶解,电路中就有 0.4mol 电子通过。 【例 3】关于如图所示装置的叙述,正确的是 ( ) A 铜是阳极,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 【例 4】.把 A、B、C、D 四块金属泡在稀 H2SO4 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,D 上有气泡逸出;A、C 相连时 A 极 减轻;B、D 相连,B 为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A

二、电极反应式:
(1)干电池: 电极反应:负极 ,正极:2MnO2 + 2NH4+ + 2e-== Mn2O3 + 2NH3↑ + H2O 总反应: 2NH4+ + Zn +2MnO2= Zn 2++H2O+2NH3↑+Mn2O3 (2)铅蓄电池(电解质溶液为稀硫酸) 负极(Pb): 正极(PbO2): 总反应: PbO2+ Pb +2H2SO4 2PbSO4+2 H2O

(3)锂电池(了解) 锂跟相同质量的其他金属相比较,使用寿命长,高能、质轻、电压高、工作效率高\储存寿命 长. (4)氢氧燃料电池 ① 酸式(H+):负极 ; 正极: 总反应: 2H2+O2=2H2O ②碱式(OH-):负极 ; 正极: 总反应: 2H2+O2=2H2O

※环境保护:废旧电池中含有多种重金属和酸、碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和公众健
康危害很大。废电池应该回收利用。

【例5】电子表或电子计算器中的电源常用微型银锌原电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶 液为KOH溶液,放电时锌极上的电极反应是:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;氧化银电极上的反应式为: Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。总反应式为:Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是 A 锌是负极,氧化银是正极 B 锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应 C 溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动 D 随着电极反应的不断进行,电解质溶液的pH基本保持不变 ...... 【例 6】 关于如图所示装置的叙述, . 正确的是: ( ) A.两装置中锌片都发生氧化反应 B.两装置中溶液的 pH 均增大 C.两装置中铜片的质量均逐渐减小 D.两装置中铜片表面均无气泡产生 【例 7】 .一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开, 写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是 “还原反应”式。如 2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+的拆写结果 是:氧化反应为 Cu―2e―══Cu2+;还原反应为 2Fe3++2e―══2Fe2+。 (1)请据此将反应 3NO2+H2O══2H++2NO3―+NO 拆写成两个“半反应式”: 氧化反应 ;还原反应 。 ― ― (2)已知某一反应的半反应式为 CH4 + 10OH ―8e ══ CO32― + 7H2O, 2H2O + O2 + 4e― ══ 4OH―。请写出总反应式:

[达标练习]
1.有关原电池的下列说法中正确的是( ) A.在各种条件下,负极总是受到腐蚀 B.在原电池中,只有金属锌作负极 C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动 2.有关下图装置的叙述正确的是( ) A.这是一个原电池装置 B.这是电解 NaOH 溶液的装置 - - C.该装置中 Fe 为阴极,电极反应为:Fe+ 2OH →Fe(OH)2+2e - - D.该装置中 Pt 为阳极,电极反应为:O2 + 2H2O + 4e →4OH 3. 下列表面镀有金属保护层的铁板, 当镀层损坏使铁板裸露, 在相同条件下最耐腐蚀的是 ( A.镀锌铁板(白铁) B.镀锡铁板(马口铁) )

C.镀银铁板 D.镀铜铁板 -1 4. 100mL 浓度为 2 mol?L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总 量,可采用的方法是 ( ) -1 A.加入适量的 6mol?L 的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液 5.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶 液为电解液,电池总反应方程式为 Zn(S)+2MnO2(S)+H2O(l)==Zn(OH)2(S)+ Mn2O3(S)

下列说法中错误的是( ) A、电池工作时,锌失去电子 - - B、电池正极的电极反应式为:2MnO2(S)+H2O(l)+2e →Mn2O3 +2OH C、电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D、外电路中每通过 0.2mol 电子,锌的质量理论上减小 6.5g 6. 下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是( ... A. a 电极是负极 B. b 电极的电极反应为: 4OH ? 4e ??? 2H 2 O ? O2 ?
? ?



C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

7.把 a、b、c、d 四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若 a、b 相连时,a 为 负极;c、d 相连时,电流由 d 到 c;a、c 相连时,c 极上产生大量气泡,b、d 相连时,b 上有 大量气泡产生,则四种金属活动顺序由强到弱正确的为( ) A、a>b>c>d B、a>c>d>b C、c>a>b>d D、b>d>c>a 8.下列事实可以用电化学理论解释的是( ) A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B.铝不用特殊方法保护 C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸铜溶液后速率加快 D.铁在纯氧中比空气中燃烧更剧烈 9.(1)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出 优点是把化学能直接转变为电能, 而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水, 经过冷凝后又可 KOH 作为宇航员的饮用水,发生的反应为:2H2+O2 ==== 2H2O, 则负极通的是 ,正极通的 是 ,正、负极两极电极反应式分别 , 。 (2)如把 KOH 改为稀 H2SO4 作导电物质,则电极反应式 , 。(1)和(2)的电池液不同,反应进行后,其溶液的 pH 各有何 变化? 。 ( 3 ) 如 把 H2 改 为 CH4 , KOH 作 导 电 物 质 , 则 电 极 反 应 式 为: , 。



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