人教版化學(xué)選修四 第四章第一節(jié)原電池學(xué)案.docx

第一節(jié)原電池知識點(diǎn)原電池學(xué)生預(yù)習(xí)區(qū)1構(gòu)成條件(1)具有兩個活潑性不同的電極。(2)合適的電解質(zhì)溶液。(3)形成閉合回路(外電路用導(dǎo)線相連或互相接觸并將兩電極插入電解質(zhì)溶液中或使用鹽橋)。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。2原電池工作原理(以鋅銅原電池為例)鹽橋內(nèi)盛放的是什么物質(zhì)？其作用是什么？提示：鹽橋內(nèi)通常裝有含有瓊膠的kcl飽和溶液。離子在鹽橋中能定向移動，形成閉合回路，并維持兩個半池區(qū)的電荷守恒，可使電流持續(xù)傳導(dǎo)。另外使用鹽橋?qū)蓚€半電池完全隔開，使副反應(yīng)減至最小程度，可以獲得單純的電極反應(yīng)，便于分析放電過程，有利于最大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。教師點(diǎn)撥區(qū)1原電池的設(shè)計(jì)從理論上講，能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)均可以設(shè)計(jì)成原電池，實(shí)際設(shè)計(jì)時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)外電路負(fù)極(還原性較強(qiáng)的物質(zhì))正極(氧化性較強(qiáng)的物質(zhì))(2)內(nèi)電路將兩電極浸入電解質(zhì)溶液中，陰、陽離子作定向移動。(3)閉合回路特別提示：電子只在外電路移動，不在電解質(zhì)溶液中移動。2原電池的工作原理3原電池工作原理的應(yīng)用(1)比較金屬的活潑性強(qiáng)弱有兩種金屬a和b，用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷出a是負(fù)極，b是正極，因此，金屬活動性ab。(2)加快化學(xué)反應(yīng)速率例證：實(shí)驗(yàn)室利用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，通常向稀硫酸中滴入幾滴硫酸銅溶液。原理：鋅與置換出的銅及稀硫酸構(gòu)成原電池，使產(chǎn)生氫氣的速率加快。(3)設(shè)計(jì)原電池以cu2agno3=cu(no3)22ag為依據(jù)，設(shè)計(jì)一個原電池。將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，分別作原電池的負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式。本例的電極反應(yīng)式為負(fù)極：cu2e=cu2，正極：2ag2e=2ag。確定電極材料。發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì)，可用該金屬直接作負(fù)極；如為氣體(如h2)或溶液中的還原性離子，可用惰性電極(如pt、碳棒)作負(fù)極。發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料一般不如負(fù)極材料活潑。本例中可用銅棒作負(fù)極，用銀棒作正極。確定電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì)，因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)?；蛘唠娊赓|(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。但如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如本例中可用agno3溶液作電解液。構(gòu)成閉合回路：將電極用導(dǎo)線連接，使之構(gòu)成閉合回路。圖示對點(diǎn)即時練 1.在如圖所示的8個裝置中，屬于原電池的是()a b c d答案d解析根據(jù)原電池的構(gòu)成條件可知：中一個電極，中兩電極材料相同，中酒精為非電解質(zhì)，中兩電極材料相同且未形成閉合回路，故均不能構(gòu)成原電池。2原電池是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。(1)某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖所示裝置。a和b不連接時，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。a和b用導(dǎo)線連接，cu極為原電池_極(填“正”或“負(fù)”)，zn極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。a和b用導(dǎo)線連接，zn片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_，cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。(2)若a和b相連接，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，理論上zn片質(zhì)量減輕_g。答案(1)zn2h=zn2h2正氧化zn2e=zn22h2e=h2(2)6.5解析(1)a和b不連接時，該裝置不構(gòu)成原電池，鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為zn2h=zn2h2；a和b用導(dǎo)線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；鋅作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；a和b用導(dǎo)線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2h2e=h2；鋅作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為zn2e=zn2。(2)鋅片減少的質(zhì)量65 gmol16.5 g。原電池工作原理考查角度原電池工作原理主要考查：(1)正負(fù)極的