选修四原电池导学案Word文档格式.docx
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正极:
碱性锌锰干电池的电极反应:
2、铅蓄电池总电池反应为(可逆反应吗?
)
放电时为池,电极反应分别为极:
极:
充电时为池,电极反应分别为极:
充电时,与直流电源正极连接的蓄电池的极,与直流电源正极连接的蓄电池的极。
3、氢氧燃料电池
酸式氢氧燃料电池的电极反应:
碱式氢氧燃料电池的电极反应:
【重点难点精讲】
1、原电池中电极的判断
⑴一般,活泼的电极为极,不活泼的电极为极。
⑵根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由极流向极;
电子流动方向是由极流向极,溶液中阳离子移向极,阴离子移向极。
⑶在原电池反应中失去电子,化合价,发生氧化反应的一极为极,在电池反应中得到电子,化合价,发生还原反应的一极为极。
(4)由具体电极现象判断。
如:
某原电池中变细的一极为极,变粗的一极为极。
2、电极反应的书写:
正负极反应之和就是电池的总反应式。
先写比较容易的一个电极反应,再由总的电池反应(应该是离子方程式)减去已经写出的电极反应得到另一电极反应。
对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验。
3、原电池的几种类型:
⑴负极和电解质反应类型。
(-)Fe|HCl|Cu(+)原电池、(-)Al|NaOH|Mg(+)原电池、
(-)Cu|HNO3(浓)|Al原电池等。
⑵负极是活泼电极,但是和电解质不反应,属于吸氧腐蚀类型。
如(-)Fe|NaCl|C(+)原电池、(-)Al|海水|C(+)原电池等。
⑶两个电极都为惰性电极,与电解质都不反应。
如氢氧燃料电池(酸性或碱性)、甲烷氧气碱性燃料电池等。
思考:
以上几种情况下,电极反应如何书写,总电池反应如何书写?
4、电流方向问题。
可以以图的形式来记忆。
(不论是正电荷还是负电荷都应该形成回路)
【当堂检测】
1.原电池工作时()
A、正极发生氧化反应B、负极发生氧化反应
C、电子从正极流出D、负极质量一定减轻
2.实验室中制取氢气,最好的方法是()。
A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应
C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应
3.某金属和盐酸反应生成氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,则该金属可能()。
A.铝B.铜C.锡D.硅
4.将锌片和铜片用导线连接于同一稀硫酸溶液中。
下列叙述正确的是()。
A.正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大
B.负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大
C.正极、负极硫酸根离子的浓度基本不变
D.正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少
5.已知空气-锌电池的电极反应为:
锌片:
Zn+20H--2e-=ZnO+H20
石墨:
02+2H20+4e-=40H-根据此判断,锌片是()。
A.负极,并被氧化B.负极,并被还原
C.正极,并被氧化D.正极,并被还原
6.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的组成为()。
A
B
C
D
正极
Zn
Ag
Cu
负极
电解质溶液
CuCl2
H2S04
CuSO4
FeCl2
7.锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。
其电池反应为:
2Zn+02=2ZnO,原料为锌粒、电解质和空气,则下列叙述正确的是()。
A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为Zn-2e-=Zn2+
C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸
8.对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是()。
①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出lgH2④铜片上析出1molH2
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④
9.铅蓄电池放电时的总反应方程式为:
PbO2+Pb+2H2SO4=====2PbSO4+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。
10.原电池是一种装置。
电子的流动方向是从极到极;
电流方向是从
极到极。
11.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中,正极是,发生,电极反应是;
负极是,发生,电极反应是,总的反应式(离子方程式)是。
12.干电池与充电电池的本质区别在于:
;
而燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于。
【课后达标】
夯实双基
1、右图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是()
A、a电极是负极
B、b电极的电极反应为:
4OH--4e-=2H2O+O2
C、氢氧燃料电池工作一段时间后pH将减小
D、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂
全部储藏在电池内的新型发电装置
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、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.回收其中石墨电极
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0.5mole-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、87gD、43.5g
充电
放电
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、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液。
电池总反应式为:
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是()
A、电池工作时,锌失去电子
B、电池正极的电极反应式为:
2MnO2(s)+H2O(l)+2e-Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C、电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D、电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g
7、a的金属活动性比氢强,b为碳棒,关于下列装置的说法中不正确的是
A.a发生氧化反应,b发生还原反应
B.碳棒上有气体逸出,溶液的PH值增大。
C.导线上有电流,电流方向从a→b
D.反应后a极质量减小
8、从某铝镁合金上剪下一小片(其质量为2.0g),立刻投入盛有20mL5mol·
L-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,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:
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、有A,B,c,D四种金属。
将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中,B不易腐蚀,将A,D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈,将铜浸入B的盐溶液中,无明显变化,若将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。
据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是()。
A.D>
C>
A>
BB.D>
B>
C
C.D>
CD.B>
D>
3、铁和足量的稀
反应时,加入少量
固体,下列叙述正确的是
A.反应速率减慢,产生
的量不变
B.反应速率加快,产生
的量不变
C.反应速率不变,产生
的量增加
D.反应速率加快,产生
的量减少
4、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。
下列说法不正确的是()
A、负极反应式为CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
B、标准状况下,消耗5.6LO2时,有1mole-发生了转移
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
5、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是()
A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
6、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
7、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。
8、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功,使用寿命长达10年之久。
这种能源起搏器中安装寿命最长、可靠性最高的锂一碳电池,这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1
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