高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 1 原電池學(xué)案 蘇教版選修4.doc

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原電池【考點精講】1.概念把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.原電池的構(gòu)成條件（1）一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生。（2）二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。（3）三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需要三個條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液。3.單液原電池和雙液原電池的對比（1）兩裝置的相同點：正負(fù)極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)相同。負(fù)極：Zn2eZn2正極：Cu22eCu總反應(yīng)：ZnCu2CuZn2（2）兩裝置的不同點：圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2，會有一部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會升高。圖2中Zn和CuSO4溶液在兩個燒杯中，Zn與Cu2不直接接觸，不存在Zn與Cu2直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定且持續(xù)時間長。（3）鹽橋的組成和作用1）鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。2）鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流?！镜淅觥坷}1有關(guān)電化學(xué)知識的描述，正確的是（）A.CaOH2OCa（OH）2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3Cu（NO3）22Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C.原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成D.理論上說，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池思路導(dǎo)航：CaOH2OCa（OH）2不是氧化還原反應(yīng)，故A錯；KCl和AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀易阻止原電池反應(yīng)的發(fā)生，故B錯；作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可作電極，故C錯。答案：D例題2某原電池構(gòu)造如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.在外電路中，電子由銀電極流向銅電極B.取出鹽橋后，電流表的指針仍發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.外電路中每通過0.1 mol電子，銅的質(zhì)量理論上減小6.4 gD.原電池的總反應(yīng)式為Cu2AgNO32AgCu（NO3）2思路導(dǎo)航：Cu作負(fù)極，Ag作正極，電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Cu2eCu2正極：2Ag2e2Ag總反應(yīng)式：Cu2AgNO32AgCu（NO3）2，D正確。答案：D例題3有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下實驗：A、B用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；C、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D導(dǎo)線C；A、C用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；B、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)；用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動性順序是（）A.ABCDE B.ACDBEC.CABDE D.BDCAE思路導(dǎo)航：金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬為正極，H在正極電極表面得到電子生成H2，電子運(yùn)動方向由負(fù)極正極，電流方向則由正極負(fù)極。在題述原電池中，AB原電池，A為負(fù)極；CD原電池，C為負(fù)極；AC原電池，A為負(fù)極；BD原電池，D為負(fù)極；E先析出，故E不活潑。綜上可知，金屬活動性：ACDBE。答案：B【總結(jié)提升】快速書寫電極反應(yīng)式的步驟1.列出正負(fù)極得失電子情況。2.在等式的兩邊分別寫出反應(yīng)物和生成物。3.產(chǎn)物與溶液的環(huán)境有關(guān)。如CH4燃燒產(chǎn)物：CO2（酸性）；CO32（堿性）。4.按照化合價升降守恒、電荷守恒（看電解質(zhì)傳導(dǎo)的離子）、物料守恒、配平正負(fù)極的電極反應(yīng)式。5.將兩個電極反應(yīng)式合并起來，即可得到原電池總反應(yīng)式。例題如圖所示，在不同的電解質(zhì)溶液中可以組成不同的電池。（1）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，F(xiàn)e電極是_（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為_。當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時，Al電極是_（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為_。（2）若把鋁改為鋅，電解質(zhì)溶液為濃硝酸，則Fe電極是_（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為_。思路導(dǎo)航：（1）電解質(zhì)溶液是稀硫酸時，Al電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極是正極，正極反應(yīng)式為2H2eH2。當(dāng)電解質(zhì)溶液是NaOH溶液時，鋁與NaOH溶液反應(yīng)，而Fe不反應(yīng)，故鋁作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al3e4OHAlO2H2O。（2）把鋁改為鋅，用濃硝酸作電解質(zhì)溶液，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則Fe電極是正極，Zn電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極上的電極反應(yīng)式為NO2HeNO2H2O。答案：（1）正2H2eH2負(fù)Al3e4OHAlO2H2O（2）正NO2HeNO2H2O