小學(xué)語文微課教案
發(fā)表時間:2020-09-23原電池。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準備,教師要準備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?下面是小編精心為您整理的“原電池”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
1.下列各裝置能構(gòu)成原電池的是()
答案:BD
2.關(guān)于銅--鋅和稀H2SO4構(gòu)成原電池說法正確的是()。
A.鋅是正極,銅是負極B.構(gòu)成原電池正極和負極的必須是兩種不同的金屬
C.電流由鋅流向銅D.電子經(jīng)外電路由鋅流向銅
答案:D
3.將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是
A兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生
B甲中銅片是正極,乙中銅片是負極
C兩燒杯中溶液的pH均增大
D產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢
答案:C
4.純鋅跟稀H2SO4反應(yīng)速率很小,為了加快鋅的溶解和放出H2的速率,并且使產(chǎn)生H2的量不變,當(dāng)稀H2SO4過量時,可向其中加少量()
A.CuSO4溶液B.CuS固體C.銅D.鎂條
答案:C
5.下列四組原電池放電后,電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加,且在正極有單質(zhì)生成的是()。
A.Cu、Ag、AgNO3溶液B.Zn、Cu稀H2SO4
C.Fe、Zn、CuSO4溶液D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液
答案:BC
6.常用的鈕扣電池為銀鋅電池,它分別以鋅和氧化銀為電極。放電時鋅極上的電極反應(yīng)是:Zn+2OH――2e→Zn(OH)2,氧化銀極上的反應(yīng)是:Ag2O+H2O+2e→Ag+2OH-,下列判斷中,正確的是()。
A.鋅是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀是正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.鋅是正極,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀是負極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.鋅是負極,發(fā)生還原反應(yīng),氧化銀是正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.鋅是正極,發(fā)生還原反應(yīng),氧化銀是負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
答案:A
7.有A、B、C、D、E五種金屬,A的溴化物在常溫下分解生成黑色的A,B的氧化物在空氣中加熱到熔融時不分解,B和C用導(dǎo)線相連,在稀硫酸溶液中組成原電池時,C上有氣體產(chǎn)生,D放入C的硫酸鹽溶液中得到C的穩(wěn)定氫氧化物沉淀,用E作電極電解C的鹽酸鹽溶液時,陰極上放出氫氣,陽極上放出氯氣,則關(guān)于五種金屬活動順序的敘述正確的是()。
A.只能判斷出BC,DCB.可判斷出DCB
C.可判斷出ECAD.可判斷出DBCAE
答案:D
8.如圖所示的裝置中,在產(chǎn)生電流時,以下說法不正確的是()
A.Fe是負極,C是正極
B.負極反應(yīng)式為:Fe-3e-=Fe3+
C.內(nèi)電路中陰離子移向FeCl2溶液
D.電流由石墨電極流向Fe電極
答案:B
9.依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示。
請回答下列問題:
(1)電極X的材料是________;電解質(zhì)溶液Y是___________;
(2)銀電極為電池的________極,發(fā)生的電極反應(yīng)為______________________________;
X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________;
(3)外電路中的電子是從_______電極流向________電極。
答案:(1)銅(或Cu);AgNO3溶液。(2)正,Ag++e-=Ag;Cu-2e-=Cu2+。(3)負(Cu);正(Ag)。
10.如何利用Cu+2FeCl3→2FeCl2+CuCl2設(shè)計一個原電池,畫出裝置圖,寫出電極的反應(yīng)式。
答案:用銅和炭棒作電極,F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)溶液。
電極反應(yīng)式(-):Cu-2e→Cu2+
(+):2Fe3++2e→2Fe2+
11.(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個電流計。
鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng):_____________________________________;
銀片上發(fā)生的電極反應(yīng):______________________________________。
(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,工作一段時間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47g,試計算:
①產(chǎn)生氫氣的體積(標準狀況);
②通過導(dǎo)線的電量。(已知NA=6.02×1023/mol,電子電荷為1.60×10-19C)
答案:(1)Zn-2e-=Zn2+;2H++2e-=H2↑。
(2)①鋅片與銀片減輕,是因與酸反應(yīng):
Zn+2H+=Zn2++H2↑~轉(zhuǎn)移2e-
==
得V(H2)=4.5L;Q=3.8×104C。
相關(guān)知識
原電池原理及其應(yīng)用
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高二化學(xué)學(xué)案第42課時——《第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用》(四)孫源清
1.實驗室用純鋅與稀H2SO4反應(yīng)制H2的反應(yīng)速率慢,下列方法能提高反應(yīng)速率的是[]
A.再加入幾塊鋅B.加入少量CuO
C.增大硫酸的濃度D.加入醋酸銅
2.用鋅片、銅片和AgNO3溶液組成的原電池,正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是[]
A.2H++2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+
C.2H2O+O2+4e-=4OH-D.Ag++e-=Ag
3.一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應(yīng)的原電池的正確的組成是[]
ABCD
正極ZnCuCuFe
負極CuZnZnZn
電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2
4.鐵釘和碳棒用導(dǎo)線連接后,浸入0.01molL-1的食鹽溶液中,可能發(fā)生[]
A.碳棒上放出Cl2B.碳棒附近產(chǎn)生OH-
C.碳棒上放出O2D.鐵釘被氧化
5.如下圖,下列各容器中盛有水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序是[]
A.④②③①B.④③①②C.③①②④D.②①③④
6.X、Y、Z、M四種金屬,已知X可以從Y的鹽溶液中置換出Y;X和Z組成原電池時,Z為正極;Z與Y的硝酸鹽溶液反應(yīng)置換出Y;M離子的氧化性強于Y的離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序是[]
A.XYZMB.XZMYC.MZXYD.XZYM
7.某原電池的總反應(yīng)式為Fe+2Fe3+=3Fe2+不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是[]
A.正極為Cu,負極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3
B.正極為Fe,負極為Cu,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3
C.正極為C,負極Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3
D.正極為Ag,負極為Fe,電解質(zhì)溶液為CuSO4
8.表面鍍有保護金屬的鐵片,當(dāng)鍍層有破損時,比普通鐵片不易被腐蝕的有[]
A.白鐵(鍍鋅鐵)B.馬口鐵(鍍錫鐵)
C.鍍鎳鐵D.鍍銅鐵
9.埋在地下的輸油鑄鐵管道,在下列各種情況下,被腐蝕速度最慢的是[]
A.在含鐵元素較多的酸性土壤里B.在潮濕疏松透氣的土壤中
C.在干燥致密不透氣的土壤中
D.在含炭粒較多,潮濕透氣的中性土壤里
10.一種以多孔鉑片做電極,以KOH溶液為電解質(zhì)溶液的CH4燃料電池中,兩極發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng);R極;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;S極:2O2+8e-+4H2O=8OH-,下列關(guān)于CH4燃料電池的各項敘述中肯定不正確的是[]
A.通入CH4的R極是電池的正極,發(fā)生氧化還原反應(yīng);通入O2的S極是電池的負極,發(fā)生還原反應(yīng)。
B.該燃料電池每通入2.8L(STP)CH4時,將有1.0mol的電子產(chǎn)生。
C.該燃料電池屬于堿性電池,在使用過程中KOH的物質(zhì)的量保持不變。
D.該燃料電池在使用過程中,在S極附近的pH將會升高。
11.電工操作中擬定,不能把銅線和鋁線擰在一起連接線路,這是因為
12.有A、B兩種金屬分別與鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的速率接近。試設(shè)計一個實驗證明A、B兩種金屬的活潑性。
13.將鋅片和碳棒連接,浸入NH4Cl溶液中,可以產(chǎn)生電流,此時正極為,電極反應(yīng)式為;
負極為,電極反應(yīng)式為。
14.Cu放入稀H2SO4,不溶解,再加Ag2SO4或加入NaNO3,均見溶液變藍,其原因是
原電池的工作原理
原電池的工作原理
一.知識再現(xiàn)
1.原電池定義:
2.原電池構(gòu)成條件:1)
2)
3)
4)
3.按你的理解畫出一個原電池,寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)
4.完成課本13頁、14也活動與探究
二、討論完成例1.銀器皿日久表面逐漸變黑色,這是由于生成硫代銀,有人設(shè)計用原電池原理加以除去,其處理方法為:將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中,再將變黑的銀器浸入溶液中,放置一段時間后,黑色會褪去而銀不會損失。
試回答:在此原電池反應(yīng)中,負極發(fā)生的反應(yīng)為;正極發(fā)生的反應(yīng)為;
反應(yīng)過程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體,原電池總反應(yīng)方程式為
三、自我檢測
1.氫氧燃料電池是將H2和O2分別通入電池,穿過浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳電極,其電極反應(yīng)式為:H2+2OH--2e-=2H2O和1/2O2+H2O+2e-=2OH-,則下列敘述正確的是()
A.通H2的一極是正極,通O2的一極是負極
B.通O2的一極是正極,通H2的一極是負極
C.工作一段時間后電解質(zhì)溶液pH增大
D.工作時負極區(qū)附近pH減小
2.將鋅片和銀片接觸放入相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,反應(yīng)一段時間后,溶液質(zhì)量減輕的是()
A.氯化鋁B.硫酸銅C.硝酸銀D.稀硫酸
3.在空氣中,鋼鐵與食鹽水接觸,發(fā)生電化腐蝕,在正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是()
A.Fe-2e-===Fe2+B.2H+2e-====H2↑
C.Na++e-===NaD.2H2O+O2+4e-====4OH-
4.鋰電池是新型高能電池,它以質(zhì)輕.容量大而受到重視。目前已經(jīng)制成多種功能的鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)可表示為:Li+MnO2LiMnO2。若該電池提供0.5C電量,則消耗正極材料的質(zhì)量約為(其他損耗忽略不計)()
A.3.5gB.7gC.4.52×10-4gD.43.5g
5.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為()
2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O
在此電池放電時,負極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()
A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn
6.下圖各容器中盛有海水,鐵在其中腐蝕時由快到慢的順序是()
A.(4)>(2)>(1)>(3)B.(2)>(1)>(3)>(4)
C.(4)>(2)>(3)>(1)D.(3)>(2)>(4)>(1)
7.某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時,為使Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,設(shè)計了如圖的裝置,則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()
A.a為正極,b為負極;NaClO和NaCl
B.a為負極,b為正極;NaClO和NaCl
C.a為陽極,b為陰極;HClO和NaCl
D.a為陰極,b為陽極;HClO和NaCl
8.右圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是()
A.a為負極、b為正極
B.a為陽極、b為陰極
C.電解過程中,d電極質(zhì)量增加
D.電解過程中,氯離子濃度不變
9.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是()
A.利用電池外殼的金屬材料
B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染
C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品
D.收其中石墨電極
10.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,負極發(fā)生的反應(yīng)是()
A.2H++2e-H2B.2H2O+O2+4e-4OH-
C.Fe-2e-Fe2+D.4OH--4e-2H2O+O2
11.下列敘述正確的是()
①鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率
②鍍層破損后,白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕
③電鍍時,應(yīng)把鍍件置于電解槽的陰極
④冶煉鋁時,把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中成為熔融體后電解
⑤鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3nH2O
A.①②③④⑤B.①③④⑤C.①③⑤D.②④
12.燃料電池是燃料(例如CO,H2,CH4等)跟氧氣或空氣起反應(yīng),將此反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,電解質(zhì)通常是KOH溶液。下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法不正確的是()
A.負極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
B.正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH-
C.隨著不斷放電,電解質(zhì)溶液堿性不變
D.甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大
13.如圖所示,在大試管里放入一段光亮無銹的彎成螺旋狀的鐵絲,把試管倒插入水中,把這個裝置這樣放置
約一周后,觀察到鐵絲發(fā)生的變化是,
原因是。試管里的水面會上升,
最終上升高約為,原因是。
14.從某鋁鎂合金上剪下一小片(其質(zhì)量為2.0g),立刻投入盛有20mL5molL-1氫氧化鈉溶液的小燒杯中。
(1)由反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束,可能觀察到燒杯中的現(xiàn)象依次為。
(2)反應(yīng)開始時,合金片表面產(chǎn)生氣泡較慢,其原因是,一段時間后反應(yīng)速率相當(dāng)快,其原因是。
(3)寫出合金片與溶液反應(yīng)時可能形成的微電池的負極材料是正極的電極反應(yīng)式:。
(4)若要利用該反應(yīng)來測定合金中鋁的質(zhì)量分數(shù),還應(yīng)測定哪些數(shù)據(jù)(如有多種可能,請逐一寫出)?答:
15.有人設(shè)計以鉑和鋅為電極材料,埋入人體作某種心臟病人的心臟起搏器的能源,它依靠人體血液中有一定濃度的O2和H2O進行工作。
(1)正極材料是,電極反應(yīng)為。
(2)負極材料是,電極反應(yīng)為。
16.工業(yè)上處理含Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水用以下方法:①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl,攪拌均勻;②用Fe為電極進行電解,經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,③過濾回收沉淀,廢水達排放標準,試回答:
(1)電解時的電極反應(yīng),陽極,陰極。
(2)寫出Cr2O72-轉(zhuǎn)變成Cr3+的離子反應(yīng)
(3)電解過程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎樣產(chǎn)生的?
(4)能否將Fe電極改成石墨電極?為什么?
17.碘缺乏癥遍及全球,多發(fā)于山區(qū),為控制該病的發(fā)生,我國政府規(guī)定在食鹽中添加碘酸鉀(KIO3)。據(jù)此回答下列問題。
(1)可用鹽酸酸化的碘化鉀淀粉溶液檢驗食鹽中的碘酸鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,現(xiàn)象是。
(2)可用電解方法制得碘酸鉀。以石墨為陽極,不銹鋼為陰極來電解KI溶液,總反應(yīng)方程式為KI+3H2O====KIO3+3H2↑。若計劃每分鐘生產(chǎn)5.35gKIO3,電流強度應(yīng)不低于A。
(3)碘元素位于周期第周期主族。其最高價氧化物的水化物酸性比HClO4(填強或弱),其氫化物的還原性比HCl(填強或弱)。
18.航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染等優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時的總反應(yīng)均可表示為:2H2+O22H2O。酸式燃料電池中的電解質(zhì)是酸,其負極反應(yīng)為:2H2-4e-4H+。電池的電解質(zhì)是堿,其正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-4OH-,則負極反應(yīng)為。
19.鉛蓄電池放電時的總反應(yīng)方程式為:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O
據(jù)此判斷其正極是,負極是,電解質(zhì)溶液是,正極反應(yīng)是,負極反應(yīng)是,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.5NA個電子時,蓄電池內(nèi)消耗H2SO4的物質(zhì)的量為。
20.由銅片、鋅片和200mL稀H2SO4組成的原電池中,若鋅片發(fā)生電化學(xué)腐蝕,則當(dāng)銅片上放出3.36L(標態(tài))氣體時,硫酸恰好全部作用完。試計算:
(1)產(chǎn)生這些氣體消耗了多少克鋅
(2)有多少個電子通過了導(dǎo)線
(3)200mL稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度是多少。
五.能力提高
1.常用的鈕扣式銀鋅電池,放電時的電極反應(yīng)式分別為:
Zn極:Zn+2OH-+2e-Zn(OH)2
Ag2O極:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-則下列說法中不正確的是()
A.放電過程中[OH-]不變B.Zn為負極而Ag2O為正極
C.電解質(zhì)溶液呈堿性D.電子從Ag2O流出經(jīng)用電器流入Zn極
2.下圖各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為()
A.②①③④B.④③①②C.④②①③D.③②④①
3.鐵釘和碳棒用導(dǎo)線連接后,浸入0.01molL-1的食鹽溶液中,可能發(fā)生()
A.碳棒上放出Cl2B.碳棒附近產(chǎn)生OH-
C.碳棒上放出O2D.鐵釘被氧化
4.以下現(xiàn)象與電化腐蝕無關(guān)的是()
A.黃銅(銅鋅)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠
B.生鐵比純鐵易生銹
C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹
D.銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗
5.關(guān)于金屬腐蝕的如下各敘述中,正確的是()
A.金屬被腐蝕的本質(zhì)是:M+nH2O=M(OH)n+H2↑
B.馬口鐵(錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時,首先是鍍層被氧化
C.金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕
D.常溫下,置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕
6.微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池,其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH,電極反應(yīng)為:Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-,總反應(yīng)式為:Ag2O+Zn====2Ag+ZnO。根據(jù)上述反應(yīng)式,下列說法正確的是()
A.在使用過程中,電池負極區(qū)溶液的pH減小
B.使用過程中,電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極
C.Zn是負極,Ag2O是正極
D.Zn電極發(fā)生還原反應(yīng),Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)
7有甲、乙、丙、丁四種金屬。將甲、乙用導(dǎo)線相連放入稀H2SO4中可以看到乙慢慢地溶解,而甲的表面有氣體逸出。把丁放到乙的硝酸鹽溶液中后,丁的表面覆蓋一層乙的單質(zhì)。用石墨電極電解含相同物質(zhì)的量濃度的甲和丙兩種金屬的鹽溶液,丙的單質(zhì)先析出。將甲放入稀鹽酸中有H2析出。已知四種金屬中有一種是銅。根據(jù)以上實驗判斷銅是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
8.在25℃時,將兩個鉑電極插入一定量的飽和Na2SO4溶液中,進行電解,通電一段時間后,在陽極逸出amol氣體,同時有WgNa2SO410H2O析出,若溫度不變,則此時剩余硫酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為()
A.B.
C.D.
9.美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池
是一種新型的化學(xué)電池,其構(gòu)造如圖所示;兩個電極
均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在
電極表面放電。
(1)a極是極,b極是極,電極
反應(yīng)式分別為,。
(2)飛船上宇航員的生活用水由燃料電池提供。已知這種電池發(fā)1度電時能生成350g水,試計算能量轉(zhuǎn)化率。
[2H2(g)+O2(g)2H2O(l)+572kJ]
(3)這種電池的輸出電壓為1.2V。要使標有1.2V,1.5W的小燈泡連續(xù)發(fā)光0.5h,應(yīng)消耗標準狀況下的H2多少升?
(4)氫氣是燃料電池最簡單的燃料,雖然使用方便,卻受到價格和來源的限制。常用的燃料,往往是某些碳氫化合物,如甲烷(天然氣)、汽油等。請寫出將圖中H2換成CH4時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式:。此時電池內(nèi)總的反應(yīng)方程式為。
10.將含有KCl、CuBr2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液(分別為1mol/L)用鉑電極電解,且電解足夠長的時間。有以下結(jié)論:
①溶液中幾乎沒有Br-;②電解液變?yōu)闊o色;③最終溶液顯堿性;④K+、Na+和SO42-的濃度幾乎沒有變化。其中正確的是()
A.①②③B.只有③C.①④D.①②③④
六、高考聚焦
1.鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知,該電池放電時的負極材料是()
A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)
2.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物做電解質(zhì),CO為陽極燃氣,空氣與CO2的混合氣為陰極助燃氣,制得在650℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
陽極反應(yīng)式:2CO+2CO32-4CO2+4e-
陰極反應(yīng)式:
總電池反應(yīng):
3.下列關(guān)于銅電極的敘述不正確的是()
A.銅鋅原電池中銅是正極B.用電解法精煉銅時銅作陽極
C.在鍍件上鍍銅時可用銅作陽極D.電解稀H2SO4制H2、O2時銅做陽極
解析:由題意“黑色褪去而銀不會損失”發(fā)生變化Ag2S→Ag,顯然這是考察原電池的正極反應(yīng):Ag2S+2e-=2Ag+S2-,負極反應(yīng)為活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng):Al-3e-=Al3+。正極生成的S2-和負極生成的Al3+在溶液中發(fā)生雙水解:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
答案:Al-2e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
;原電池原理及其應(yīng)用
第四章第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用
一、學(xué)習(xí)目標
1、掌握原電池實質(zhì),原電池裝置的特點,形成條件,工作原理
2、了解干電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池
3、了解金屬的電化學(xué)腐蝕
二、知識重點、難點
原電池原理、裝置特點、形成條件、金屬的電化學(xué)腐蝕
三、教學(xué)過程
引入:你知道哪些可利用的能源?電池做為能源的一種,你知道
是怎么回事嗎?它利用了哪些原理?你知道金屬是如何生
銹的嗎?
新授:原電池原理及其應(yīng)用
實驗:4-15:①將鋅片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
②將銅片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
③將與鐵鋅銅片相互接觸或用導(dǎo)線連接起來插入稀硫酸中報
告實驗現(xiàn)象。
④在③中把鋅片和銅片之間連上電流計,觀察其指針的變化。
結(jié)論:①鋅片能和稀硫酸迅速反應(yīng)放出H2
②銅片不能和稀硫酸反應(yīng)
③銅片上有氣體生成
④電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明在兩金屬片間有電流產(chǎn)生
結(jié)論:什么是原電池?(結(jié)論方式給出)它的形成條件是什么?
原電池定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池.
形成條件:①兩個電極
②電解質(zhì)溶液
③形成閉合電路
討論:1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置后有電流產(chǎn)生,鋅片上發(fā)生了什么
反應(yīng)?銅片上發(fā)生了什么反應(yīng)?(可以取鋅片周圍的溶液
用NaOH溶液鑒別;取銅片上生成的氣體檢驗。)
結(jié)論:在鋅片周圍有鋅離子生成;銅片上生成的是H2
討論:可能造成此現(xiàn)象的原因?倆金屬片上的反應(yīng)式的書寫。
結(jié)論:在Zn上:Zn–2e-=Zn2+
在Cu上:2H++2e-=H2
Zn失去電子流出電子通過導(dǎo)線--Cu--電解質(zhì)中的離子獲得電子
我們把:流出電子的一電極叫負極;
電子流入的一極叫做正極
兩極反應(yīng)的本質(zhì):還是氧化還原反應(yīng),只是分別在兩極進行了。
負極失電子被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)
正極得電子被還原發(fā)生還原反應(yīng)
實驗:分別用兩個銅片和兩個鋅片做上述實驗④。
結(jié)論:兩種情況下電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線路中無電流生成,銅
片上無氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬
或金屬與非金屬(能導(dǎo)電)
原電池導(dǎo)學(xué)案
選修4第一節(jié)原電池導(dǎo)學(xué)案
課題原電池
學(xué)習(xí)目標1.進一步了解原電池的工作原理及構(gòu)成條件2.知道正負極的判斷方法
3.能根據(jù)簡單的氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池4.熟悉原電池原理的主要應(yīng)用
學(xué)習(xí)重點原電池的工作原理及構(gòu)成條件
學(xué)習(xí)難點能根據(jù)簡單的氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池
學(xué)習(xí)程序?qū)W習(xí)筆記
一、知識鏈接
1、原電池是_______________________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是________________________反應(yīng)。
2、如右圖所示,組成的原電池:(電解質(zhì)溶液為稀CuSO4)
(1)實驗現(xiàn)象:電流表指針;鋅片;銅片。
(2)工作原理:
Zn電極是極,其電極反應(yīng)為___________________,該反應(yīng)是_________反應(yīng);
Cu電極是____極,其電極反應(yīng)為____________,該反應(yīng)是____反應(yīng)。
電子:從流出,經(jīng)過導(dǎo)線流向;
電流:從流向;
溶液中陽離子向移動,陰離子向移動。
二、學(xué)習(xí)新知
一、對鋅銅原電池工作原理的進一步探究
【思考與交流】上圖是我們在必修2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池,如果用它做電源,不但效率低,而且時間稍長電流就很快減弱,因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢?有沒有什么改進措施?
原因:
改進措施:
【自學(xué)指導(dǎo)一】觀察實驗4-1,說出實驗現(xiàn)象。
【思考與交流】改進后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流?鹽橋在此的作用是什么?[附:鹽橋制法:1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙),將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管,用棉花都住管口即可]
產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流的原因:
鹽橋的作用:
請同學(xué)們思考:
上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的?指出電池的正負極,并分別寫出其中負極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。
負極(片):正極(片):
電池反應(yīng)(總化學(xué)方程式):
電池符號:
(負極)(鹽橋)(正極)
請把預(yù)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問記錄下來
三、知識探究
1、原電池的正負極的判斷方法
(1)微觀判斷(根據(jù)電子流動方向):電子流出的極——___極,電子流入的極——_極
(2)宏觀判斷:
①根據(jù)電極材料:較活潑的電極材料——___極,較不活潑的電極材料——____極
②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng):發(fā)生氧化反應(yīng)的極——____極,發(fā)生還原反應(yīng)的極——____極
③根據(jù)電極變化:工作后質(zhì)量減少的電極——___極,工作后質(zhì)量增加的電極——____極;工作后,有氣泡冒出的電極為___極
2、拓展練習(xí)
(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象。
兩極反應(yīng)式為:正極;
負極。
該裝置將能轉(zhuǎn)化為能。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,
則負極為,
總反應(yīng)方程為。
3、原電池的主要應(yīng)用:
(1)利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池;
(2)改變化學(xué)反應(yīng)速率,如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣;
(3)進行金屬活動性強弱比較;
(4)電化學(xué)保護法,即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。
四、達標檢測
1、判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池,并指明正負極:
2、一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應(yīng)的的原電池正確組合是()
ABCD
正極ZnCuCuFe
負極CuZnZnZn
電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl
3、某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時,鋅為負極,此金屬是()
A.MgB.FeC.AlD.Cu
4、由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH()
A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小
5、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時,a為負極;c、d相連時,電流由d到c;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡,b、d相連時,b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()
A.a(chǎn)bcdB.a(chǎn)cdb
C.cab.dD.bdca
6、如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中,使之平衡;小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定
B.保持平衡狀態(tài)
C.鐵圈向下傾斜,銀圈向上傾斜
D.銀圈向下傾斜,鐵圈向上傾斜
7、下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是
A純鋅和1mol/L硫酸;B純鋅和18mol/L硫酸;
C粗鋅和1mol/L鹽酸;D粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。
8、下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是
9、請利用:Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反應(yīng)原理,設(shè)計一個能產(chǎn)生電流的原電池裝置(帶鹽橋),畫出裝置圖,并寫出兩個電極上的電極反應(yīng)式。
反思: