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2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池导学案新人教版选修4考点一 原电池1.概念把________能转化为________能的装置2.工作原理以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极3.原电池构成条件1两个______________的电极2将电极插入________________中3用导线连接电极构成__________4能自发进行的____________4.正、负极判断1.有关电化学知识的描述正确的是 A.CaO+H2O===CaOH2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===CuNO32+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池2.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是 A.
①②中Mg作负极,
③④中Fe作负极B.
②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.
③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.
④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑ 1电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路2无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液3原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数4原电池电极的“正”极与“负”极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关原电池电极反应式的书写程序1.“加减法”书写电极反应式1先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失2注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水3正负极反应式相加得到电池反应的总反应式若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得到较难写出的另一极的电极反应式【例1】 LiSOCl2电池可用于心脏起搏器该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4SOCl2电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2请回答下列问题1电池的负极材料为__________,发生的电极反应为___________________________2电池正极发生的电极反应为_______________________________________________【例2】 铝空气海水电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流电池总反应为4Al+3O2+6H2O===4AlOH3负极______________________________________________________________________正极______________________________________________________________________盐桥原电池的专题突破1.盐桥的组成和作用1盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻2盐桥的作用
①连接内电路,形成闭合回路;
②平衡电荷,使原电池不断产生电流2.单池原电池和盐桥原电池的对比 图1和图2两装置的相同点正负极、电极反应、总反应、反应现象负极Zn-2e-===Zn2+正极Cu2++2e-===Cu总反应Zn+Cu2+===Cu+Zn2+不同点图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长关键点盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区【例3】 某原电池装置如图所示下列有关叙述中,正确的是 A.Fe作正极,发生氧化反应B.负极反应2H++2e-===H2↑C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D.工作一段时间后,NaCl溶液中cCl-增大【例4】 已知反应AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O是可逆反应设计如图装置C
1、C2均为石墨电极,分别进行下述操作Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液结果发现电流表指针均发生偏转试回答下列问题1两次操作中指针为什么发生偏转?2两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释之3Ⅰ操作过程中C1棒上发生的反应为_______________________________________;4Ⅱ操作过程中C2棒上发生的反应为________________________________________5操作Ⅱ过程中,盐桥中的K+移向 烧杯溶液填“A”或“B”。