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原电池与电解
　
教学目标
知识技能：通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。
能力培养：根据知识点的复习培养总结、归纳的能力，培养应用所学知识解决实际问题的能力。
科学思想：应用电化学的知识综合、归纳，理论联系实际。
科学方法：应用实验研究问题的方法。
重点、难点原电池与电解池的比较。
　
教学过程设计
　
教师活动
一、电化学知识点的复习
【设问】
电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢？
学生活动
回答：
原电池与电解池的不同点；原电池的工作原理以及电解池的工作原理；两极反应的判断和书写；电化学的应用。
很好，我们可以将电化学的知识归纳在网络图中，哪一个同学能够写出？
【投影】知识点的归纳，网络图
学生打出投影：
1．常见的电池
【设问】
①构成原电池的材料是什么呢？
②原电池的原理是什么呢？
③它的原理与电解池有什么不同？
④常见的电池的类型？
看录像或投影：
回答：
①原电池是由金属与金属或非金属，电解质溶液构成的。
②原电池是由化学能转化为电能的装置。
③它的原理与电解池不同，因为电解池是由电能转化为化学能的装置。
④常见的电池有：干电池；蓄电池。
几种电池示意图：
【设问】
根据示意图你能说明电池的种类吗？
回答：
锌锰电池（干电池）、铅蓄电池、燃烧电池（氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池）等。
【设问】
①电池的两极各发生了什么反应？
②电池正、负两极应该如何确定？
它的两极与电解池的两极有什么不同点？
③在可逆电池中，充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理？
回答：
①活泼的金属为负极，发生氧化反应。
不活泼的金属为正极，发生还原反应。
②原电池与电解池的两极不相同，表现在：原电池活泼金属是负极，而电解池与电源负极相互联结的就是负极（阴极）。
原电池两极金属的金属活动性必须不同，而电解池两极可以是惰性电极，也可以是金属电极。
③放电的过程是应用了原电池的原理，而充电过程应用了电解池的原理。
【讲解】
电池可以分为可逆电池和不可逆电池，比如：干电池、燃烧电池等都是不可逆电池，它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回，所以，称为不可逆电池。
【设问1】
请举例说明不可逆电池（展示学生解剖的干电池）？
干电池的两极材料是什么？
电解质溶液是什么？
两极反应式如何书写？
总反应如何书写？
回答1：
如：锌-锰电池
两极材料是Zn、MnO2
电解质溶液是：NH4Cl
负极：Zn-2e=Zn2+
总反应：Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑
【评价】纠正学生的错误，写出正确的反应。
【设问2】
还有什么实例呢？
两极材料是什么呢？
电解质溶液是什么呢？
回答2：
再如：锌-铜电池，负极-Zn，正极-Cu。
负极：Zn-2e=Zn2+，电解质溶液——稀硫酸。
正极：2H++2e=2H=H2
总反应：2H++Zn=H2↑+Zn2+
什么是可逆电池呢？（看前面的图）
谁能写出两极反应式？
总反应式又如何书写呢？
（教师指导学生书写）
铅蓄电池是可逆电池
两极反应式：
负极：Pb-2e=Pb2+
总反应：
【练习】
书写两极反应式。
若有：
（1）铜、锌、稀硫酸
（2）铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀
（3）锌、铁放在食盐水中
（4）氢、氧燃烧电池（电池的产物负极为H2O，正极则有大量的氢氧根生成）
（5）甲烷燃烧电池（电池负极甲烷燃烧失去电子，在碱性条件下
根据信息写出（4）、（5）的电池总反应式。
板演：
（1）负极：Zn-2e=Zn2+
正极：2H++2e=2H=H2
（2）负极：2Fe-4e=2Fe2+
正极：O2+4e+2H2O=4OH-
（3）负极：2Zn-4e=2Zn2+
正极：O2+4e+2H2O=4OH-
（4）负极：2H2+4OH--4e=4H2O
正极：O2+4e+2H2O=4OH-
总反应：2H2+O2=2H2O/PGN0097.TXT/PGN
正极：2O2+8e+4H2O=8OH-
【设问】
谁能够将燃烧电池小结一下呢？
回答：
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：
负极发生氧化反应，化合价升高，失去电子；
总反应式为：两极反应的加合；
书写反应时，还应该注意得失电子数目应该守恒。
【评价】回答的很好。
燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：
负极：化合价升高，失去电子，发生氧化反应；
正极：化合价降低，得到电子发生还原反应。
2．分析电解应用的主要方法和思路
【设问】
电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢？
在电解时离子的放电规律是什么呢？
电解的结果：溶液的浓度、酸碱性有无变化？
回答：
通电前：电解质溶液的电离（它包括了电解质的电离也包括了水的电离）。
通电后：离子才有定向的移动（阴离子移向阳极，阳离子移向阴极）。
放电规律：
阳极：
金属阳极＞S2-＞I-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根
阴极：
Ag+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Mg2+
溶液的离子浓度可能发生变化如：电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电，所以酸碱性可能发生改变。
请同学们看下列的归纳表格。
3．原电池、电解池、电镀池的判
断规律
（1）若无外接电源，可能是原电池，依据原电池的形成条件判断，主要有“三看”。
【设问】看什么呢？
回答：
看电极；看溶液；看回路。
【投影】
先看电极：两极为导体且活泼性不同，有一个先发生化学反应。
再看溶液：两极插入电解质溶液中。
【设问】
这样就可以形成电池了吗？
回答：
不能。
对，还应该看回路：形成闭合回路或者两极板相接触。
【设问】
若有外接电源，两极插入电解质溶液，并有回路，可能是什么池？
回答：
是电解池。
【评价】不完全正确。（纠正后看投影）
（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液，可能是电解池或者是电镀池。
【设问】为什么呢？
回答：
当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时，则为电镀池，其余的情况是电解池。
【评价】很好，根据电解液、根据阳极的电极材料，确定电解或电镀。
二、电化学的应用
1．原电池原理的应用
【设问】
请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据？
回答：
应用到实际中有：
（1）由电极反应现象确定原电池的正极和负极，用来判断电极金属活动性强弱。
（2）分析判断金属腐蚀的快慢程度。
（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，判断放电、充电。
【投影】
【评价】学生总结的很好，看以下归纳。
根据学生的回答小结：
原电池原理的三个应用和依据：
（1）电极反应现象判断正极和负极，以确定金属的活动性。其依据是：原电池的正极上现象是：有气体产生，电极质量不变或增加；负极上的现象是：电极不断溶解，质量减少。
（2）分析判断金属腐蚀的速率，分析判断的依据，对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是：
作电解池的阳极＞作原电池的负极＞非电池中的该金属＞作原电池的正极＞作电解池的阴极。
判断依据：
（1）根据反应现象原电池中溶解的一方为负极，金属活动性强。
（2）根据反应的速度判断强弱。
（3）根据反应的条件判断强弱。/PGN0100.TXT/PGN
（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化，确定原电池的正极和负极，然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
【练习】
1．下列五个烧杯中均有天然水
铁被腐蚀由快到慢的顺序是：______。
回答：
从图和复习归纳的方法可以分析，有外接电源时铁放在电源的正极，铁被腐蚀的最快；若放在负极腐蚀的最慢；原电池中，两极的金属活动性差别越大，反应越快，但若有活动性强于铁的金属存在则铁不被腐蚀（保护了铁），所以此题的答案是：
（4）、（2）、（1）、（3）、（5）。
2．电解规律的应用
【设问】
电解规律的应用有什么内容？
回答：
主要应用是：依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
【设问】
如何恢复电解液的浓度呢？（举例说明）
回答：
电解液应先看pH的变化，再看电极产物。欲使电解液恢复一般是：
电解出什么物质就应该加入什么，如：电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气，所以应该加入的是氯化氢。/PGN0101.TXT/PGN
【设问】
如果电解硫酸铜时，要恢复原来的浓度应该加入什么呢？
回答：
因为电解硫酸铜时，生成的是铜和氧气，所以应该向溶液中加入氧化铜。
【设问】
电解在应用中还应该注意什么呢？
回答：
在分析应用问题中还应该注意：
一要：不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序，还应该注意电极材料（特别是阳极）的影响；二要：熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
【练习】
用石墨电极电解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不变的是______。
（1）HCl　（2）NaOH
（3）Na2SO4（4）NaCl
回答：
盐酸溶液电解产生氯气和氢气，溶液的pH升高。
氢氧化钠溶液电解产生氢气和氧气，溶液的pH升高。
硫酸钠溶液电解产生氢气和氧气，溶液的pH不变。
氯化钠溶液电解产生氢氧化钠、氢气和氯气，溶液的pH升高。
所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。
答案：pH不变的是（3）。
以上的四种溶液电解后，如何使其浓度恢复到原来的浓度呢？
回答：
在（1）中应该加入氯化氢。
在（2）中应该加入一定量的水。
在（3）中应该加入一定量的水。
在（4）中应该加入一定量的氯化氢。
3．综合利用——实用电池与可逆电池
常见的电池应用是：
①干电池（Zn-Mn电池）
日常生活和照明。
②铅蓄电池
应用于国防、科技、交通、化学电源等。
③锂电池
密度小，寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。
④燃烧电池
污染小、能量转化高，应用于高科技研究。
⑤其它电池
铝电池：能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。
回答：
应用在手电、心脏起搏器、海洋照明、航标电源。
今后我们还可以根据原理设计出更多更好的实用电池。
三、典型习题分析
【投影】
例题1如图2-17，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。
（1）外电源的正、负极分别是R为____，S为_____。
（2）A附近溶液的现象是_______，B附近发生的电极反应式为_____。
（3）滤纸上的紫色点向哪方移动____。
（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为____，有关的反应式为_____。
根据图分析回答：
（1）C、D产生气体的体积是不相同的，由此可以判断C端的气体是氢气，D端产生的气体是氧气，所以确定R为负极而S端是正极。
（2）A附近的变化是变为红色，因为D端放氧气，N端为阳极，而A端为阴极，吸引阳离子，阳离子放电2H+-2e=H2。因为，电解破坏了水的电离平衡，所以，此处OH-浓度增大，溶液显红色。而在B端发生OH-放电，其反应为：4OH--4e=2H2O+O2。
（4）氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应，（类似燃烧电池），消耗了氢气和氧气。
（-）2H2+4OH--4e=4H2O
（+）O2+2H2O+4e=4OH-
【评价】此题是一道比较综合的题，它考察了电化学知识的大部分内容。
此题的突破点是，示意图中的两种气体的体积，由此确定电源的正、负极，使题中所有问题迎刃而解。这位同学分析得非常好，我们应该认真的读题，抓住题中的突破口。
【投影】
例题2　用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通电一段时间后，两极各出现气体2.24L（标准状况），求原来溶液中CuSO4的浓度。
请同学们分析后给出答案。
回答：
阳极产生的氧气为2.24L，阴极产生的氢气为2.24L。
由CuSO4电解时放出的氧气为0.05mol，计算是：
2Cu2+～O2
2/y=1/0.05　y=0.1mol
c（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L）
【评价】
此题的突破口是根据题意分析出两极各产生的气体为2.24L；根据得失电子守恒。
同学们的分析是非常正确的。
【投影】
例题3　人工生成铝表面的氧化铝保护膜的方法是将表面光洁的铝制品作为阳极放入盛18％H2SO4溶液的电解槽。通电一定时间，设阳极氧气全部与铝反应。
思考后回答：
通过的电量为1A×3600s=3600C（库仑）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的电子。
今有表面积约1.0dm2的铝制品，放入电解槽，通入1A的电流1h（小时），已知氧化铝膜的密度为2.67g/cm3，则生成均匀的氧化膜的厚度是多少？
请同学们分析：
在从2molAl与1.5mol氧气反应产生氧化铝可知，得失电子为6mol。根据此反应计算出氧化铝的物质的量，再根据氧化铝的密度和表面求出氧化膜的厚度。
此题的答案是：24μm（微米）。
【评价】
同学们分析的比较清楚，在作此题时应该抓住时间、表面积、电量、物质的量的相互关系，应用数学方法得到正确的答案。
请同学们通过练习巩固复习的知识，提高解题的能力，以适合生活、生产、科技的需要。
　
精选题
　
一、选择题
1．银锌电池广泛应用各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：
反应的物质是[　]
A．Ag
B．Zn（OH）2
C．Ag2O
D．Zn
2．应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解，当电解溶液的pH从6变为3时（设阴极没有H2析出，电解前后的溶液体积不变），电极上析出银的质量是　[　]
A．27mg
B．54mg
C．108mg
D．216mg
二、非选择题
离子组成符合下列情况的电解质，进行电解（各离子只能使用一次）。
（1）以碳棒为电极进行电解，电解质的含量减少，水量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为____，电解的电极反应____，电解的总方程式是____。
（2）以铂丝为电极进行电解，水量减少，电解质的含量保持不变，两极都有气体生成，气体体积为2∶1，则该电解质的化学式为____，电极反应式为____。
（3）惰性电解，电解质的含量减少，水的含量也减少，pH下降，则电解质的化学式为____，电解总的方程式____。
4．正在研究应用锌顶替铅的电池，它可以减少环境污染容量又很大，其电池反应为2Zn+O2=ZnO，其原料为锌和电解质溶液、空气。请写出：
（1）电极反应____，____。
（2）估计该电解质溶液应该用____（强的酸或强的碱）。
5．定温下，将一定量饱和Na2SO4溶液用铂电极通电电解。当阳极逸出amol气体时，同时从溶液中析出mgNa2SO410H2O晶体，则原来饱和Na2SO4溶液的质量分数是____。
6．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图2-18。
②在电流强度为IA，通电时间为ts后，精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答：
（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同）E接____，C接____，接F____。
实验电路中的电流方向为____→____→____→C→____→____。
（2）写出B电极上发生反应的离子方程式______。
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______，相应的离子方程式为______。
（3）为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是______。
①称量电解前电极质量
②刮下电解后电极上的铜并洗净
③用蒸馏水清洗电解后电极
④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量
⑥再次低温烘干后称量至恒重
（4）已知电子电量为1.6×10-19C，试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：N=______。
　
答　案
　
一、选择题
1．D　2．B
二、非选择题
3．（1）HCl阳极：2Cl-—2e→Cl2↑阴极：2H++2e→H2↑
总反应式：2HClH2↑+Cl2↑
（2）KOH阳极：4OH--4e→2H2O+O2↑阴极：4H++4e→2H2↑
（3）CuSO4总反应式：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
4．（1）负极：Zn—2e→Zn2+正极：O2+4e+2H2O→4OH-
（2）强碱
6．（1）D、A、BF→B→A→C→D→E
（2）2Cl-—2e=Cl2，变蓝色，2I-+Cl2=I2+2Cl-
（3）①③④⑥

相关知识

原电池

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道怎么写具体的教案内容吗？下面是小编精心为您整理的“原电池”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

1.下列各装置能构成原电池的是（）
答案：BD
2．关于铜--锌和稀H2SO4构成原电池说法正确的是（）。
A．锌是正极，铜是负极B．构成原电池正极和负极的必须是两种不同的金属
C．电流由锌流向铜D．电子经外电路由锌流向铜
答案：D
3.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C两烧杯中溶液的pH均增大
D产生气泡的速度甲比乙慢
答案:C
4．纯锌跟稀H2SO4反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出H2的速率，并且使产生H2的量不变，当稀H2SO4过量时，可向其中加少量（）
A．CuSO4溶液B．CuS固体C．铜D．镁条
答案：C
5．下列四组原电池放电后，电解质溶液质量增加，且在正极有单质生成的是（）。
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．常用的钮扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是：Zn＋2OH――2e→Zn(OH)2，氧化银极上的反应是：Ag2O＋H2O＋2e→Ag＋2OH－，下列判断中，正确的是（）。
A．锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应
B．锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应
C．锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应
D．锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应
答案：A
7．有A、B、C、D、E五种金属，A的溴化物在常温下分解生成黑色的A，B的氧化物在空气中加热到熔融时不分解，B和C用导线相连，在稀硫酸溶液中组成原电池时，C上有气体产生，D放入C的硫酸盐溶液中得到C的稳定氢氧化物沉淀，用E作电极电解C的盐酸盐溶液时，阴极上放出氢气，阳极上放出氯气，则关于五种金属活动顺序的叙述正确的是（）。
A.只能判断出BC，DCB.可判断出DCB
C.可判断出ECAD.可判断出DBCAE
答案：D
8.如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是()
A.Fe是负极,C是正极
B.负极反应式为:Fe-3e-=Fe3+
C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液
D.电流由石墨电极流向Fe电极
答案：B
9．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为______________________________；
X电极上发生的电极反应为____________________________；
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
答案:(1)铜(或Cu)；AgNO3溶液。(2)正，Ag＋＋e－=Ag；Cu－2e－=Cu2＋。(3)负(Cu)；正(Ag)。

10．如何利用Cu＋2FeCl3→2FeCl2＋CuCl2设计一个原电池，画出装置图，写出电极的反应式。
答案：用铜和炭棒作电极，FeCl3溶液为电解质溶液。
电极反应式（－）：Cu－2e→Cu2＋
（＋）：2Fe3＋＋2e→2Fe2＋

11．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：_____________________________________；
银片上发生的电极反应：______________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA=6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10－19C)
答案：(1)Zn－2e－=Zn2＋；2H＋＋2e－=H2↑。
(2)①锌片与银片减轻，是因与酸反应：
Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑～转移2e－
==
得V(H2)=4.5L；Q=3.8×104C。

《原电池》教案

《原电池》教案

1、分析本节内容的地位和作用
本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。掌握本节知识，对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护，研究探索发明新电池有重要意义。
2、了解学情底码
已有基础：对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。
局限认识：氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
发展方向：通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高探索解决问题的能力。
3、明确教学目标
知识与技能：深入了解原电池的工作原理。对原电池的形成条件有更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。
过程与方法：通过Pb-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。
情感态度与价值观：通过设计原电池，激发学生学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。
4、研究教学重点和难点
教学重点：原电池工作原理和形成条件
教学难点：氧化还原反应完全分开在两极（两池）发生及盐桥的作用。
5、确定教学方式与教学手段
以“教师启发引导，学生实验探究，自主分析设计”的学习方式学习。在教师引导下，通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的跨越。
6、教学设计过程和意图
（1）情境导课：让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。联系生活，吸引学生注意力，唤起学生学习欲望。
（2）回顾原电池：复习基本概念，温故而知新。
学生回忆原电池的有关内容，调动学生思考，回忆概念为后期探究作准备。
板书（便于学生直观记忆、理解掌握）：
1．概念
2．电极名称
3．构成条件
4．原电池工作原理（课件展示微观过程）
（3）设计原电池：（板书）
活动一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反应，自主设计原电池。纸上谈兵重温原电池原理。
活动二、学生分组实验探究此原电池反应。实践出真知，培养学生实验动手操作能力。
活动三、成果展示：学生写出有关电极反应方程式，进行练习。
活动四、学生总结单池原电池的设计思路，形成整体思维模式。
活动五、学生评价原电池：电流不稳，引出新发明。
（4）改良原电池：（板书）启发分析电流不稳定的原因，引导双池原电池的设计思路，学习课本知识，按实验小组发放盐桥，重新实验。探讨盐桥的作用。能力提升到一个新的层次。
（5）盐桥的作用：（板书）教师启发引导学生理解掌握。
1．补充电荷。
2．使装置形成闭合回路。
3．提高了能量转化率。
（6）结尾的设计：学生谈谈学习本节的感受，情感表达及分享。
总体设计思想：在课程实施过程中，学生亲手实验，观察现象，提出疑问，自主解答，自主设计，合作评价。在自主提问的过程中推动课的进程，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会合作、学会评价。

原电池原理及其应用

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，让教师能够快速的解决各种教学问题。那么怎么才能写出优秀的教案呢？下面是小编为大家整理的“原电池原理及其应用”，希望能对您有所帮助，请收藏。

高二化学学案第42课时
——《第四节原电池原理及其应用》（四）孙源清
1.实验室用纯锌与稀H2SO4反应制H2的反应速率慢，下列方法能提高反应速率的是[]
A.再加入几块锌B.加入少量CuO
C.增大硫酸的浓度D.加入醋酸铜
2.用锌片、铜片和AgNO3溶液组成的原电池，正极上发生的电极反应是[]
A.2H++2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+
C.2H2O+O2+4e-=4OH-D.Ag++e-=Ag
3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的正确的组成是[]
ABCD
正极ZnCuCuFe
负极CuZnZnZn
电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2
4.铁钉和碳棒用导线连接后，浸入0.01molL-1的食盐溶液中，可能发生[]
A.碳棒上放出Cl2B.碳棒附近产生OH-
C.碳棒上放出O2D.铁钉被氧化
5.如下图，下列各容器中盛有水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是[]
A.④②③①B.④③①②C.③①②④D.②①③④
6.X、Y、Z、M四种金属，已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z组成原电池时，Z为正极；Z与Y的硝酸盐溶液反应置换出Y；M离子的氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是[]
A.XYZMB.XZMYC.MZXYD.XZYM
7.某原电池的总反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+不能实现该反应的原电池是[]
A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3
B.正极为Fe，负极为Cu，电解质溶液为Fe2（SO4）3
C.正极为C，负极Fe，电解质溶液为Fe（NO3）3
D.正极为Ag,负极为Fe，电解质溶液为CuSO4
8.表面镀有保护金属的铁片，当镀层有破损时，比普通铁片不易被腐蚀的有[]
A.白铁（镀锌铁）B.马口铁（镀锡铁）
C.镀镍铁D.镀铜铁
9.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是[]
A.在含铁元素较多的酸性土壤里B.在潮湿疏松透气的土壤中
C.在干燥致密不透气的土壤中
D.在含炭粒较多，潮湿透气的中性土壤里
10.一种以多孔铂片做电极，以KOH溶液为电解质溶液的CH4燃料电池中，两极发生的电化学反应；R极；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；S极：2O2+8e-+4H2O=8OH-，下列关于CH4燃料电池的各项叙述中肯定不正确的是[]
A.通入CH4的R极是电池的正极，发生氧化还原反应；通入O2的S极是电池的负极，发生还原反应。
B.该燃料电池每通入2.8L（STP）CH4时，将有1.0mol的电子产生。
C.该燃料电池属于碱性电池，在使用过程中KOH的物质的量保持不变。
D.该燃料电池在使用过程中，在S极附近的pH将会升高。
11.电工操作中拟定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为
12.有A、B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率接近。试设计一个实验证明A、B两种金属的活泼性。
13.将锌片和碳棒连接，浸入NH4Cl溶液中，可以产生电流，此时正极为，电极反应式为；
负极为，电极反应式为。
14.Cu放入稀H2SO4，不溶解，再加Ag2SO4或加入NaNO3，均见溶液变蓝，其原因是

原电池的工作原理

原电池的工作原理

一.知识再现
1.原电池定义：
2.原电池构成条件：1）
2)
3)
4)
3.按你的理解画出一个原电池，写出电极反应和总反应

4.完成课本13页、14也活动与探究
二、讨论完成例1.银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫代银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。
试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为；正极发生的反应为；
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为
三、自我检测
1.氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O和1/2O2+H2O+2e-=2OH-，则下列叙述正确的是（）
A.通H2的一极是正极，通O2的一极是负极
B.通O2的一极是正极，通H2的一极是负极
C.工作一段时间后电解质溶液pH增大
D.工作时负极区附近pH减小
2.将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（）
A.氯化铝B.硫酸铜C.硝酸银D.稀硫酸
3.在空气中，钢铁与食盐水接触，发生电化腐蚀，在正极上发生的电极反应是（）
A.Fe-2e-===Fe2+B.2H+2e-====H2↑
C.Na++e-===NaD.2H2O+O2+4e-====4OH-
4.锂电池是新型高能电池，它以质轻.容量大而受到重视。目前已经制成多种功能的锂电池。某种锂电池的总反应可表示为：Li+MnO2LiMnO2。若该电池提供0.5C电量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）（）
A.3.5gB.7gC.4.52×10-4gD.43.5g
5.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为（）
2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O
在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）
A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn
6.下图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是（）

A.（4）＞（2）＞（1）＞（3）B.（2）＞（1）＞（3）＞（4）
C.（4）＞（2）＞（3）＞（1）D.（3）＞（2）＞（4）＞（1）
7.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）
A.a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B.a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C.a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

8.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（）
A.a为负极、b为正极
B.a为阳极、b为阴极
C.电解过程中，d电极质量增加
D.电解过程中，氯离子浓度不变
9.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.收其中石墨电极
10.钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（）
A.2H++2e-H2B.2H2O+O2+4e-4OH-
C.Fe-2e-Fe2+D.4OH--4e-2H2O+O2
11.下列叙述正确的是（）
①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀
③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解
⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3nH2O
A.①②③④⑤B.①③④⑤C.①③⑤D.②④
12.燃料电池是燃料（例如CO，H2，CH4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（）
A.负极反应式为CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
B.正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH-
C.随着不断放电，电解质溶液碱性不变
D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
13.如图所示，在大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，把试管倒插入水中，把这个装置这样放置
约一周后，观察到铁丝发生的变化是，
原因是。试管里的水面会上升，
最终上升高约为，原因是。
14.从某铝镁合金上剪下一小片（其质量为2.0g），立刻投入盛有20mL5molL-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。
（1）由反应开始到反应结束，可能观察到烧杯中的现象依次为。
（2）反应开始时，合金片表面产生气泡较慢，其原因是，一段时间后反应速率相当快，其原因是。
（3）写出合金片与溶液反应时可能形成的微电池的负极材料是正极的电极反应式：。
（4）若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数，还应测定哪些数据（如有多种可能，请逐一写出）？答：
15.有人设计以铂和锌为电极材料，埋入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作。
（1）正极材料是，电极反应为。
（2）负极材料是，电极反应为。
16.工业上处理含Cr2O72-的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，③过滤回收沉淀，废水达排放标准，试回答：
（1）电解时的电极反应，阳极，阴极。
（2）写出Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应
（3）电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
（4）能否将Fe电极改成石墨电极？为什么？
17.碘缺乏症遍及全球，多发于山区，为控制该病的发生，我国政府规定在食盐中添加碘酸钾（KIO3）。据此回答下列问题。
（1）可用盐酸酸化的碘化钾淀粉溶液检验食盐中的碘酸钾，反应的化学方程式为，现象是。
（2）可用电解方法制得碘酸钾。以石墨为阳极，不锈钢为阴极来电解KI溶液，总反应方程式为KI+3H2O====KIO3+3H2↑。若计划每分钟生产5.35gKIO3，电流强度应不低于A。
（3）碘元素位于周期第周期主族。其最高价氧化物的水化物酸性比HClO4（填强或弱），其氢化物的还原性比HCl（填强或弱）。
18.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应均可表示为：2H2+O22H2O。酸式燃料电池中的电解质是酸，其负极反应为：2H2-4e-4H+。电池的电解质是碱，其正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-，则负极反应为。
19.铅蓄电池放电时的总反应方程式为：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O
据此判断其正极是，负极是，电解质溶液是，正极反应是，负极反应是，当转移0.5NA个电子时，蓄电池内消耗H2SO4的物质的量为。
20.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，若锌片发生电化学腐蚀，则当铜片上放出3.36L（标态）气体时，硫酸恰好全部作用完。试计算：
（1）产生这些气体消耗了多少克锌
（2）有多少个电子通过了导线
（3）200mL稀H2SO4的物质的量浓度是多少。
五.能力提高
1.常用的钮扣式银锌电池，放电时的电极反应式分别为：
Zn极：Zn+2OH-+2e-Zn(OH)2
Ag2O极：Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-则下列说法中不正确的是（）
A.放电过程中[OH-]不变B.Zn为负极而Ag2O为正极
C.电解质溶液呈碱性D.电子从Ag2O流出经用电器流入Zn极
2.下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）

A.②①③④B.④③①②C.④②①③D.③②④①
3.铁钉和碳棒用导线连接后，浸入0.01molL-1的食盐溶液中，可能发生（）
A.碳棒上放出Cl2B.碳棒附近产生OH-
C.碳棒上放出O2D.铁钉被氧化
4.以下现象与电化腐蚀无关的是（）
A.黄铜（铜锌）制作的铜锣不易产生铜绿
B.生铁比纯铁易生锈
C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D.银质奖牌久置后表面变暗
5.关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是（）
A.金属被腐蚀的本质是：M+nH2O=M(OH)n+H2↑
B.马口铁（锡铁）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化
C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
6.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-，总反应式为：Ag2O+Zn====2Ag+ZnO。根据上述反应式，下列说法正确的是（）
A.在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小
B.使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C.Zn是负极，Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
7有甲、乙、丙、丁四种金属。将甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中可以看到乙慢慢地溶解，而甲的表面有气体逸出。把丁放到乙的硝酸盐溶液中后，丁的表面覆盖一层乙的单质。用石墨电极电解含相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液，丙的单质先析出。将甲放入稀盐酸中有H2析出。已知四种金属中有一种是铜。根据以上实验判断铜是（）
A.甲B.乙C.丙D.丁
8.在25℃时，将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中，进行电解，通电一段时间后，在阳极逸出amol气体，同时有WgNa2SO410H2O析出，若温度不变，则此时剩余硫酸钠溶液的质量百分比浓度为（）
A.B.
C.D.
9.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池
是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极
均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在
电极表面放电。
（1）a极是极，b极是极，电极
反应式分别为，。
（2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电时能生成350g水，试计算能量转化率。
[2H2(g)+O2(g)2H2O(l)+572kJ]
（3）这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V，1.5W的小灯泡连续发光0.5h，应消耗标准状况下的H2多少升？
（4）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：。此时电池内总的反应方程式为。
10.将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液（分别为1mol/L）用铂电极电解，且电解足够长的时间。有以下结论：
①溶液中几乎没有Br-；②电解液变为无色；③最终溶液显碱性；④K+、Na+和SO42-的浓度几乎没有变化。其中正确的是（）
A.①②③B.只有③C.①④D.①②③④
六、高考聚焦
1.镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：
Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是（）
A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)
2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：2CO+2CO32-4CO2+4e-
阴极反应式：
总电池反应：
3.下列关于铜电极的叙述不正确的是（）
A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼铜时铜作阳极
C.在镀件上镀铜时可用铜作阳极D.电解稀H2SO4制H2、O2时铜做阳极

解析：由题意“黑色褪去而银不会损失”发生变化Ag2S→Ag，显然这是考察原电池的正极反应：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al-3e-=Al3+。正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解：2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
答案：Al-2e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑

文章来源：http://m.jab88.com/j/72104.html

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