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歡迎進入化學課堂 第四章 電化學基礎 第一節(jié)原電池 1 下列有關原電池的說法錯誤的是 A 原電池是將電能轉化為化學能的裝置B 原電池的其中一個電極可以是能導電的非金屬C 原電池反應是能自發(fā)進行的氧化還原反應D 電子由負極經(jīng)外電路流向正極 A 2 關于右圖裝置的敘述 正確的是 A 銅是負極 銅片上有氣泡產(chǎn)生B 銅片質量逐漸減少C 電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片D 氫離子在銅片表面被還原后生成H2 D 3 下圖所示的裝置是鋅銅 裝置 請完成下列各 題 1 負極 在ZnSO4溶液中 鋅片逐漸 即Zn被 電子 形成 進入溶液 電極反應式 原電池 溶解 氧化 失去 Zn2 Zn 2e Zn2 2 正極 在CuSO4溶液中 從銅片上得到 為金屬銅并沉積在銅片上 電極反應式 3 總反應 4 形成原電池的條件 1 具有 的兩個電極 其中一個電極可以是能 導電的非金屬 2 合適的 溶液 3 形成 4 能自發(fā)進行的 反應 Cu2 電子 被還原 Cu2 2e Cu Zn Cu2 Zn2 Cu 活潑性不同 電解質 閉合回路 氧化還原 5 原電池是由兩個 組成的 中間可通過 連接起來 利用這個原理可將氧化還原反應設計成電池 1 外電路 較強的物質 負極 正極 較強 的物質 2 內電路 兩極浸入電解質溶液中 定向移動形成內電路 內 外電路閉合時便形成了電流 6 原電池輸出電能的能力 取決于組成原電池的反應物的 半電池 鹽橋 還原性 氧化性 陰 陽離子 氧化還原能力 一 原電池 1 概念 原電池是將化學能轉化為電能的裝置 2 工作原理 3 原電池電極的判斷 利用原電池的形成條件 工作原理來判斷原電池的正 負 極 1 電極材料 通常負極是較活潑的材料 正極則相對不活 潑 2 電子 電流的流向 電子由負極經(jīng)外電路流向正極 電 流方向恰好相反 3 電解質溶液中陰 陽離子遷移方向 陽離子移向正極 陰離子移向負極 4 電極反應類型 負極發(fā)生氧化反應 正極發(fā)生還原反應 5 反應現(xiàn)象 負極有質量減少 變細或溶解等現(xiàn)象 正極 有質量增加或產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象 例1 用Zn Cu片和稀H2SO4組成的原電池 形成電流后 下列說法中正確的是 A 鋅片是正極 銅片上有氣泡產(chǎn)生B 電流從鋅片經(jīng)硫酸溶液流向銅片C c H2SO4 保持恒定D 溶液的pH升高點撥 根據(jù)兩種金屬的活潑性判斷對應的電極類型 由原電池的反應原理 寫出該原電池的總反應 再判斷反應的現(xiàn)象及電解質溶液的變化情況 電流是從正極經(jīng)導線流向負極 電子流向恰好相反 答案 D 例2 用銅片 銀片 Cu NO3 2溶液 AgNO3溶液 導線和鹽橋 裝有瓊脂 KNO3的U型管 構成一個原電池 以下有關 該原電池的敘述正確的是 在外電路中 電子由銀電極流向銅電極 正極反應為 Ag e Ag 實驗過程中取出鹽橋 原電池仍繼續(xù)工作 將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同 A B C D 答案 C 與Cu2 反應生成的 與稀硫酸形成了原電池 二 原電池原理的應用1 比較金屬活動性強弱 1 在原電池中 活潑金屬作負極 發(fā)生氧化反應 不活潑 金屬作正極 發(fā)生還原反應 2 電子由負極流向正極 由活潑金屬流向不活潑金屬 而 電流方向與電子流向恰好相反 2 原電池對反應速率的影響 形成原電池時反應速率比直接接觸的反應速率快 如粗鋅與稀硫酸反應產(chǎn)生H2的速率快 因為鋅 雜質金屬與稀硫酸形成了原電池 在鋅與稀硫酸反應時 向稀硫酸中加入少量CuSO4 也同樣會加快產(chǎn)生H2的速率 因為鋅 銅 銅單質是鋅 3 把各種氧化還原反應設計成原電池 從理論上講 任何一個自發(fā)的氧化還原反應 都可以設計成原電池 關鍵是選擇合適的兩個電極和電解質溶液 1 電極材料的選擇 在原電池中選擇還原性強的物質作負極 氧化性強的物質 作正極 電極材料選擇的原則是必須能導電 幾種常見的電極 活潑性不同的兩種金屬 如銅鋅原電池中的銅 鋅兩種 金屬 金屬與非金屬 如鋅錳干電池中的鋅和石墨棒 金屬和化合物 如鉛蓄電池中金屬Pb和氧化鉛 惰性電極 如氫氧燃料電池中的鉑電極 2 電解質溶液的選擇 電解質是使負極放電的物質 因此電解質溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應 或者電解質溶液中溶解的其他物質 如空氣中的氧氣 能與負極發(fā)生反應 但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行 中間連接鹽橋 則左右兩個容器中的電解質溶液選擇與所插入電極材料相同元素對應的陽離子 3 設計思路 原電池的設計一定要滿足形成原電池的條 件 其設計的具體步驟如下表所示 Zn2 Cu 該原電池的正確組成是 例3 一個原電池的總反應的離子方程式是 Zn Cu2 點撥 根據(jù)總反應的離子方程式 先比較兩個電極的活潑性是否符合要求 再比較其電解質溶液是否符合要求 答案 D 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全