小學(xué)數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-21高二化學(xué)下冊(cè)《原電池》知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)。
高二化學(xué)下冊(cè)《原電池》知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
1.原電池的定義
電能的把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置叫做原電池。
2.原電池的工作原理
將氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳給氧化劑,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而形成電流。
3.構(gòu)成條件
兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng))。
4.正負(fù)極判斷
負(fù)極:電子流出的極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),一般較活潑的金屬做負(fù)極
正極:電子流入的極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),一般較不活潑金屬做正極
判斷方法:
①由組成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
注意:Cu-Fe(Al)與濃HNO3組成的原電池以及Mg-Al與NaOH溶液組成的原電池例外。
②根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷:電流是由正極流向負(fù)極;電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。
③根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷:原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
④根據(jù)現(xiàn)象判斷:溶解的電極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的電極為正極
⑤根據(jù)離子的流動(dòng)方向判斷:在原電池內(nèi)的電解質(zhì)溶液,陽(yáng)離子移向的極是正極,陰離子移向的極是負(fù)極。
5.電子、電流、離子的移動(dòng)方向
電子:負(fù)極流向正極
電流:正極流向負(fù)極
陽(yáng)離子:向正極移動(dòng)
陰離子:向負(fù)極移動(dòng)
6.電極反應(yīng)式(以銅-鋅原電池為例)
負(fù)極(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極(Cu):Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))
總反應(yīng):Zn+Cu2+=Zn2++Cu
7.原電池的改進(jìn)
普通原電池的缺點(diǎn):正負(fù)極反應(yīng)相互干擾;原電池的電流損耗快。
①改進(jìn)辦法:
使正負(fù)極在兩個(gè)不同的區(qū)域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進(jìn)行反應(yīng),用導(dǎo)體(鹽橋)將兩部分連接起來(lái)。
②鹽橋:
把裝有飽和KCl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。
③鹽橋的作用:
鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。
a.鹽橋中的電解質(zhì)溶液使原電池的兩部分連成一個(gè)通路,形成閉合回路
b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流
④鹽橋的工作原理:
當(dāng)接通電路之后,鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進(jìn)入溶液,電子通過(guò)導(dǎo)線流向銅電極,并在銅電極表面將電子傳給銅離子,銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負(fù)電,從而阻止電子從鋅片流向銅片,導(dǎo)致原電池不產(chǎn)生電流。
鹽橋中的鉀離子進(jìn)入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進(jìn)入硫酸鋅溶液,使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性,使氧化還原反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行,從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。
【說(shuō)明】鹽橋使用一段時(shí)間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補(bǔ)充流失的氯化鉀,然后才能正常反復(fù)使用。
⑤原電池組成的變化:
原電池變化:改進(jìn)后的原電池由兩個(gè)半電池組成,電解質(zhì)溶液在兩個(gè)半電池中不同,兩個(gè)半電池中間通過(guò)鹽橋連接。
擴(kuò)展閱讀
高二化學(xué)《原電池的基本知識(shí)》知識(shí)點(diǎn)匯總
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高二化學(xué)《原電池的基本知識(shí)》知識(shí)點(diǎn)匯總”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高二化學(xué)《原電池的基本知識(shí)》知識(shí)點(diǎn)匯總
1、原電池的基本情況
(1)構(gòu)成:兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng))。
(2)能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
(3)電極與電極反應(yīng):較活潑的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);較不活潑的一極是正極,發(fā)生還原反應(yīng)。
(4)溶液中陰、陽(yáng)離子的移動(dòng)方向:陽(yáng)離子移向正極;陰離子移向負(fù)極。
(5)電子流向:負(fù)極(通過(guò)導(dǎo)線)→正極;在電解質(zhì)溶液中,靠陰、陽(yáng)離子發(fā)生定向移動(dòng)而導(dǎo)電。
2、原電池電極反應(yīng)規(guī)律
(1)負(fù)極反應(yīng)(與電極材料有關(guān))
①若為活潑電極:金屬失去電子生成金屬離子(注意:Fe→Fe2+);
②若為惰性電極(石墨、鉑):通到正極上的H2、CH4等燃料發(fā)生氧化反應(yīng);
②正極反應(yīng)(與電極材料無(wú)關(guān)):陽(yáng)離子放電
3、重要原電池的的電極反應(yīng)式和電池總式
(1)銅—鋅—稀硫酸電池
負(fù)極:Zn-2e-==Zn2+正極:2H++2e-==H2↑
總反應(yīng)式:Zn+2H+==Zn2++H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
(2)銅—鋅—硫酸銅溶液電池
負(fù)極:Zn-2e-==Zn2+正極:Cu2++2e-==Cu
總反應(yīng)式:Zn+Cu2+==Zn2++CuZn+CuSO4==ZnSO4+Cu
(3)銅—石墨—FeCl3溶液電池
負(fù)極:Cu-2e-==Cu2+正極:2Fe3++2e-==2Fe2+
總反應(yīng)式:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2
(4)鉛蓄電池
負(fù)極:Pb+SO42--2e-==PbSO4正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O
電池總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
(5)氫氧燃料電池
①電解質(zhì)溶液為KOH溶液
負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
②電解質(zhì)溶液為稀硫酸
負(fù)極:2H2-4e-=4H+正極:O2+4H++4e-=2H2O
電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
(6)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕
①吸氧腐蝕
負(fù)極:2Fe-4e-==2Fe2+正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
總反應(yīng)式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
②析氫腐蝕
負(fù)極:Fe-2e-==Fe2+正極:2H++2e-==H2↑
總反應(yīng)式:Fe+2H+==Fe2++H2↑
4、金屬腐蝕
(1)金屬腐蝕的類型:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
(2)電化學(xué)腐蝕的類型:吸氧腐蝕和析氫腐蝕。
當(dāng)水膜的酸性較強(qiáng)時(shí),發(fā)生析氫腐蝕;當(dāng)水膜的酸性較弱或呈中性時(shí),發(fā)生吸氧腐蝕。自然界中較為普遍發(fā)生的是吸氧腐蝕。
5、金屬的防護(hù)方法
(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu):如制成不銹鋼。
(2)覆蓋保護(hù)層:涂漆、電鍍、搪瓷、涂瀝青、塑料、瀝青等。
(3)電化學(xué)保護(hù)法:
①犧牲陽(yáng)極保護(hù)法:如輪船的船底四周鑲嵌鋅塊。
②外加電流陰極保護(hù)法(又叫陰極電保護(hù)法):將被保護(hù)的金屬制品(如水庫(kù)閘門、合成氨塔等)與直流電源的負(fù)極相連接,做電解池的陰極,受到保護(hù)。
6、可充電電池問(wèn)題
(1)放電時(shí)是原電池,充電時(shí)是電解池。
(2)充電時(shí),外接直流電源的負(fù)極連接蓄電池的負(fù)極,正極連接正極。
(3)解題關(guān)鍵:是明確化合價(jià)變化和氧化、還原反應(yīng),兼顧電解質(zhì)溶液對(duì)電極反應(yīng)的影響。
高二化學(xué)《鈉離子電池》知識(shí)點(diǎn)匯總
高二化學(xué)《鈉離子電池》知識(shí)點(diǎn)匯總
簡(jiǎn)介
鈉離子電池實(shí)際上是一種濃差電池,正負(fù)極由兩種不同的鈉離子嵌入化合物組成。充電時(shí),Na+從正極脫嵌經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極處于富鈉態(tài),正極處于貧鈉態(tài),同時(shí)電子的補(bǔ)償電荷經(jīng)外電路供給到極,保證正負(fù)極電荷平衡。放電時(shí)則相反,Na+從負(fù)極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入正極,正極處于處于富鈉態(tài)。
關(guān)鍵技術(shù)
作為鈉離子電池關(guān)鍵部件之一的正極材料應(yīng)該滿足下列要求:
①較高的氧化還原電位,且電位受材料嵌鈉量的影響較小;
②具有較高的比容量;
③有足夠的離子擴(kuò)散通道,確保鈉離子快速嵌入和脫出;
④有較高的電化學(xué)反應(yīng)活性;
⑤良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性;
⑥應(yīng)具有制備工藝簡(jiǎn)單、資源豐富以及環(huán)境友好等特點(diǎn)。
在尋找可行的鈉離子電池負(fù)極材料時(shí),必須考慮以下要求:
①鈉嵌入的過(guò)程中電極電位變化較小,并接近金屬鈉的電位,從而保證電池的輸出電壓高;
②鈉在主體材料中的可逆嵌入量和充放電效率要盡可能高,以保證電池具有較高的能量密度;
③在鈉的脫嵌過(guò)程中,主體結(jié)構(gòu)的體積變化應(yīng)盡可能小,以獲得較好的循環(huán)穩(wěn)定性;
④電極材料具有較高的電子電導(dǎo)率和鈉離子遷移速率,確保電池可以進(jìn)行大電流充放電;
⑤與電解液的相容性好,同時(shí)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;
⑥價(jià)格低廉,原料豐富,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,容易制備。
優(yōu)勢(shì)與未來(lái)
1原料資源豐富,成本低廉,分布廣泛
2能利用分解電勢(shì)更低的電解質(zhì)溶劑及電解質(zhì)鹽,電解質(zhì)的選擇范圍更寬
3有相對(duì)穩(wěn)定的電化學(xué)性能,使用更加安全。
高二化學(xué)教案:《原電池學(xué)案》教學(xué)設(shè)計(jì)
本文題目:高二化學(xué)教案:原電池學(xué)案
第一節(jié) 原電池學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、 了解原電池原理;
2、 掌握原電池正、負(fù)極的判斷及構(gòu)成原電池的條件;
3、 理解銅鋅原電池的原理與結(jié)構(gòu),初步學(xué)會(huì)制作水果電池。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):原電池原理
學(xué)習(xí)難點(diǎn):原電池設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)過(guò)程:
一、觀察實(shí)驗(yàn)并思考問(wèn)題
1.Zn與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋(表1)
實(shí)驗(yàn)順序 金屬 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或疑問(wèn)(有關(guān)方程式)
①Zn、Cu單獨(dú)插入稀H2SO4溶液 Zn片
Cu片
②Zn、Cu導(dǎo)線連接后插入稀H2SO4 Zn片
Cu片
2.連接靈敏電流表后的現(xiàn)象(表2)
觀察對(duì)象 Zn片 Cu片 電流表指針
現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
二、原電池的組成與原理
1.電極名稱的判定(表3)
判定依據(jù) 負(fù)極 正極
物理學(xué)規(guī)定 電流方向
電子流方向
現(xiàn)象 電流表指針
電極材料
化學(xué)
本質(zhì) 電極反應(yīng)
類型
2. 原電池反應(yīng)與普通氧化還原反應(yīng)的比較(表4)
比較內(nèi)容 原電池反應(yīng) 普通氧化還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)發(fā)生部位
還原反應(yīng)發(fā)生部位
電子傳遞形式 負(fù)極(失e-)→正極(得e-) 還原劑→氧化劑(直接轉(zhuǎn)移)
氧化還原本質(zhì) 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,反應(yīng)過(guò)程電子守恒。
化學(xué)反應(yīng)速率
能量轉(zhuǎn)化形式
3.原電池的組成條件
內(nèi)在條件:
外部條件:
①
②
③
三、課堂反饋題
1.下列裝置中靈敏電流計(jì)上是否有電流通過(guò)?下列裝置是否為原電池?判斷的依據(jù)是什么?
2.利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,畫出示意圖,寫出電極反應(yīng)。
2.1909年愛(ài)迪生發(fā)明了鎳鐵堿性電池,其化學(xué)反應(yīng)原理如下:
Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,請(qǐng)判斷負(fù)極和正極,電解質(zhì)溶液是什么? 嘗試寫出電極反應(yīng)。
3.思考:右圖金屬片上是否有H2產(chǎn)生?靈敏電流計(jì)是否有電流?該裝置是否為原電池?如果是原電池請(qǐng)寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng);如果不是原電池請(qǐng)說(shuō)出理由。
四、當(dāng)堂達(dá)標(biāo)練習(xí):
1、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(shí)間,以下敘述正確的是
A.兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生
B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)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
2、關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是
A. 銅是陽(yáng)極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B. 銅片質(zhì)量逐漸減少
C. 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D.氫離子在銅片表面被還原
3、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是
A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
B.用鋅片做陽(yáng)極,鐵片做做陰極,電解氯化鋅溶液,鐵片表面出現(xiàn)一層鋅
C.把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速率加快
《原電池》知識(shí)點(diǎn)整理
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?以下是小編為大家收集的“《原電池》知識(shí)點(diǎn)整理”相信能對(duì)大家有所幫助。
《原電池》知識(shí)點(diǎn)整理
1.原電池的定義
電能的把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置叫做原電池。
2.原電池的工作原理
將氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳給氧化劑,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而形成電流。
3.構(gòu)成條件
兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng))。
4.正負(fù)極判斷
負(fù)極:電子流出的極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),一般較活潑的金屬做負(fù)極
正極:電子流入的極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),一般較不活潑金屬做正極
判斷方法:
①由組成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
注意:Cu-Fe(Al)與濃HNO3組成的原電池以及Mg-Al與NaOH溶液組成的原電池例外。
②根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷:電流是由正極流向負(fù)極;電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。
③根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷:原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
④根據(jù)現(xiàn)象判斷:溶解的電極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的電極為正極
⑤根據(jù)離子的流動(dòng)方向判斷:在原電池內(nèi)的電解質(zhì)溶液,陽(yáng)離子移向的極是正極,陰離子移向的極是負(fù)極。
5.電子、電流、離子的移動(dòng)方向
電子:負(fù)極流向正極
電流:正極流向負(fù)極
陽(yáng)離子:向正極移動(dòng)
陰離子:向負(fù)極移動(dòng)
6.電極反應(yīng)式(以銅-鋅原電池為例)
負(fù)極(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極(Cu):Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))
總反應(yīng):Zn+Cu2+=Zn2++Cu
7.原電池的改進(jìn)
普通原電池的缺點(diǎn):正負(fù)極反應(yīng)相互干擾;原電池的電流損耗快。
①改進(jìn)辦法:
使正負(fù)極在兩個(gè)不同的區(qū)域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進(jìn)行反應(yīng),用導(dǎo)體(鹽橋)將兩部分連接起來(lái)。
②鹽橋:
把裝有飽和KCl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。
③鹽橋的作用:
鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。
a.鹽橋中的電解質(zhì)溶液使原電池的兩部分連成一個(gè)通路,形成閉合回路
b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流
④鹽橋的工作原理:
當(dāng)接通電路之后,鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進(jìn)入溶液,電子通過(guò)導(dǎo)線流向銅電極,并在銅電極表面將電子傳給銅離子,銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負(fù)電,從而阻止電子從鋅片流向銅片,導(dǎo)致原電池不產(chǎn)生電流。
鹽橋中的鉀離子進(jìn)入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進(jìn)入硫酸鋅溶液,使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性,使氧化還原反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行,從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。
【說(shuō)明】鹽橋使用一段時(shí)間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補(bǔ)充流失的氯化鉀,然后才能正常反復(fù)使用。
⑤原電池組成的變化:
原電池變化:改進(jìn)后的原電池由兩個(gè)半電池組成,電解質(zhì)溶液在兩個(gè)半電池中不同,兩個(gè)半電池中間通過(guò)鹽橋連接。
改進(jìn)后電池的優(yōu)點(diǎn):原電池能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。