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高二化学电解池教案

高二化学电解池教案
高二化学电解池教案

第三节电解池

一、教学目标:

1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法

2.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理

3.掌握电解电极方程式的书写。

二、教学重点:

电解原理及应用

三、教学过程:

我们知道化学能可以转变为热能,即反应热。化学能也能转变为电能,用原电池装置。今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。

第三节电解池

一、电解原理

讲:首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。

过渡:电解质导电的实质是什么呢?一起看实验。

实验:现象—一极有气泡,检验为氯气;另一极有红色的物质析出,分析为铜。

讲:要分析此现象我们得研究此装置,首先看电极。

1.电极

阳极—与电源正极相连

阴极—与电源负极相连

隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)

活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)

问:通电前和通电时分别发生了怎样的过程?

通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-

通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原;

阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化

讲:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。

2.电极反应( 阳氧阴还)

阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)

阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)

总电极方程式:___________________

放电:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。

讲:所以电解质导电的实质便是——电解

电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。

问:构成电解池的条件是什么?

电源、电极、电解质构成闭和回路。

思考:

电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电,阴极放电的是Cu2+而不是H+?

4.离子的放电顺序

阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-)

S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)

(2) 是活性电极时:电极本身溶解放电

问:放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗?

否,但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。

问:电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸,为什么?可以加食盐吗?

练习:电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。

5.电解规律:

(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水,电解水型。

问:初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性,影响水的电解吗?

电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2?氧气溶解度大于氢气

又为何硫酸一定大于2,而氢氧化钠可能等于2?硫酸根可能放电。

(2)电解不活泼金属的含氧酸盐,阳极产生氧气,阴极析出不活泼金属,放氧生酸型。

练习:电解硫酸铜方程式。加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液:氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。

(3)电解不活泼金属无氧酸盐,实际上是电解电解质本身,分解电解质型。

(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐,阴极产生氢气,阳极析出非金属,放氢生碱型。

6.电解中电极附近溶液pH值的变化。

(1)电极区域A.阴极H+放电产生H2,阴极区域pH变大。

B.阳极OH-放电产生O2,阳极区域pH变小。

(2)电解质溶液中A.电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH 变大,原溶液呈中性的pH不变(浓度变大)。

B.电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。但象CuCl2变大

C.电解过程中,只产生H2, pH变大。

D.电解过程中,只产生O2, pH变小。

过渡:如果把阳极换成铜棒,阳极发生的反应就是铜自身溶解,如果电解质是硫酸,阴极析出的是什么?

也是铜,这就是我们的铜的电解精炼法。

二、电解原理的应用

1.铜的电解精炼

阳极:粗铜棒

阴极:精铜棒

电解质:含铜电解质

问:精炼中硫酸铜的浓度怎样?基本不变,但变小。

过渡:若把阴极精铜棒换成铁棒,电解过程变吗?

不变,但不是精炼铜了,而叫电镀铜。

2.电镀铜

阳极:镀层金属

阴极:待镀金属(镀件)

电镀液:含镀层金属的电解质。

3.电解饱和食盐水——氯碱工业

问:1、电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么?

2、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系?

3、从Cl -

Cl 2一定需要加氧化剂吗? 4、阴极产物和阳极产物能接触吗? 5、饱和食盐水为何需要精制?如何精制?

精制:步骤一、1)先加过量的BaCl 2和过量的NaOH (顺序可换),再加入过量的Na 2CO 3 2)过滤

3)加盐酸调节pH 为7

步骤二、送入阳离子交换塔除去Ca 2+、Mg 2+等。 4.电冶金

电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融)=(电解)2Na+Cl 2 适用范围:活泼金属K~Al 练习:

1、在水中加等物质的量的Ag +,Pb 2 +,Na +, SO 42-, NO 3- , Cl -,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物质量比为( ) A. :108 B. 16:207 :1 :

2、用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质溶液能与原来完全一样的是 氯化铜加硫酸铜、氢氧化钠加氢氧化钠、氯化钠加氯化氢、硫酸铜加氢氧化铜

3、摩氯化铜和摩溴化钠共摩电子转移,分析过程。

4、铁、C/硫酸——C 、C/氯化铜用导线相连,分析正负极和阴阳极及两装置的p H 的变化。

5、如何判断电解池的阴阳极?

与正极相连的、发生氧化反应的、阴离子移向的一极是阳极,反之是阴极。 如:高锰酸钾的做电解质,发现红色加深的是什么极?

湿润的淀粉KI 试纸并滴有酚酞,变红的是什么极?变蓝的是什么极?

6、以A 、B 两根石墨电极电解足量的硝酸银溶液,通电t 分钟,在B 极收到标况下气体,此后将电源反接,以相同的电流强度通电t/2分钟。问:(1)A 、B 分别是什么极?(2)电源反接后A 、B 电极质量如何变化?(3)若溶液体积为200mL ,则通电t/2分钟时的溶液p H=?

高二化学下册电解池知识点

高二化学下册电解池知识点 一、电解池的工作原理 外接电源在工作时,电子从负极流出,在与之相连的电极上,引 发一个得电子的还原反应,我们称之为阴极; 最终电子要流入电源的正极,势必在与正极相连的电极上,引发 一个失电子的氧化反应,我们称之为阳极。 二、电子流向及离子流向问题 导线中,电流的产生是电子流动的结果。溶液中,电流的产生是阴、阳离子流动的结果。阳离子流向与电流流向保持一致,而阴离子 与电子因为带负电荷,其流动方向与电流流向相反。(即:导线中电子 的流向为:电源负极流向电解池的阴极,电解池的阳极流向电源的正极;而溶液中阳离子流向为电解池的阳极流向阴极,阴离子流向为电解 池的阴极流向阳极) 三、电极反应式及电解反应总方程式的书写 阳极发生失电子的反应,粒子的放电顺序为:活性电极材料S2- >I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F- 阴极发生得电子的反应,粒子的放电顺序为:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+ 注意:在书写电极反应式时,我们能够毫不犹豫地用实际放电的 离子表示(也可用弱电解质分子表示放电微粒);但在书写电解反应总方 程式时,如果放电离子来自弱电解质,则用弱电解质的分子式来表示。 比如:电解NaCl溶液时,阳极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑;阴极反 应式:2H++2e-=H2↑(也可写成:2H2O+2e-=H2↑+2OH-)。整合两电极 反应式,得电解反应总方程式时,不可写成:2Cl-+2H+ = H2↑+Cl2↑,因2H+来自弱电解质,应为:2Cl-+2H2O = H2↑+Cl2↑+2OH-。

试写出下列过程的电极反应式及电解反应方程式:电解硫酸铜溶液、电解硝酸银溶液,电解盐酸溶液、电解氯化铜溶液,电解硝酸钠 溶液、电解氢氧化钠溶液,电解熔融的氯化镁、电解熔融的氧化铝。 四、电解质溶液的复原(原则是“出去什么补什么”) 如:氯化钠溶液电解后,析出氢气和氯气,若要电解质溶液复原,需往电解后的溶液中通往氯化氢气体,而不能够是盐酸溶液。 再如:硫酸铜溶液电解时,从体系中脱离的物质有Cu和O2,若要使电解质溶液复原,则需往电解后的溶液中加入CuO,而不能加入 Cu(OH)2,但能够加入CuCO3(思考为什么?) 硝酸银溶液电解后,需加什么物质才能够使电解质溶液复原呢? 例题:用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后,恰好恢复到电解前的浓度和PH,则电解过程中,转移电子数为多少?阳极产生气体多少L?阴极产生气体多少L? 五、电解后,溶液PH值的变化 原则是看电解时有没有氢气和氧气产生。如果电解时,只有氢气,而不放出氧气,则PH定会增大;如果电解时,只有氧气,而不放出氢气,则PH必定减小;如果同时产生氢气和氧气,则相当于电解水,此 时PH随溶质的浓度的增大而变化。若电解的是溶质,则相当于给溶液 稀释,如电解CuCl2溶液。 六、电解原理的应用 铜的电解精炼原理,应明确:阴阳极电极材料及电极反应式的书写,溶液中Cu2+浓度的变化情况,以及阳极泥的形成。 电镀的原理、阴阳极材料及电解质溶液的变化。 七、关于电化学的计算问题

高中化学有关原电池知识点的总结

高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化

反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu-2e-=Cu2+正极:NO3- 4H+ 2e-=2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,

新人教版化学选修4高中《原电池》教案三

新人教版化学选修4高中《原电池》教案三电化学基础 第一节原电池 一、基本说明 1、教学内容所属模块:高中化学选修模块4-化学反应原理 2、年级:高二 3、所用教材出版单位:人民教育出版社 4、所属的章节:第四章第一节(第一课时) 5、教学时间:40分钟 二、教学设计 1、教学目标: 知识和技能: 1、.使学生了解原电池的概念和组成条件,理解原电池的化学原理。 2、.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。 情感、态度与价值观: (1)通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学态度。 (2)激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。 (3)体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 2.内容分析: (1)地位和功能 本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系,本章着重研究化学反应与电能的关系,二者都属于热力学的范畴。而本节则着重研究原电池,即一种将化学能转化为电能的装置,它的应用十分广泛,在分析,合成等领域应用很广,由此形成的工业也很多。因此,有利于学生了解电化学反应所遵循的规律,知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时,本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动,这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。 教学重点: (2)内容结构 原电池是学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池,初步了解了原电池原理的基础上,在这里将进一步原电池的构成和原理,了解设计原电池、选用正、负极的原则。 (3)教学难点: 原电池的形成条件及电极反应;原电池电极名称的判定。 3、设计思路: (1)紧密联系前面学过的原电池的知识,提高运用所学知识解决简单问题的能力,同时特别注意原电池原理的理解与应用。 (2)创设问题情境,激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生主动探究科学的奥妙。努力体现以学生为主体的教学思想。转变学生的学习方式,培养学生的自主学习能力和科学探究能力。 (3)利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果,丰富教学内容,提高课堂效率。三、教学过程

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个:

(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

高中化学 原电池原理

原电池原理 一.原电池 1.能量转化:原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件:(1)金属活泼性不同的两个电极 (2)电解质溶液 (3)电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构:内电路——电解质溶液、电极 导电微粒:自由移动离子(阳离子往正极移动,阴离子往负极移动) 外电路——电极(与导线) 导电微粒:自由移动电子(电子由负极经过导线流向正极,电流由正极流向负极)电极:根据活泼性的不同,分为负极(金属活泼性强) 正极(金属活泼性弱)。 正极:通常是活泼性较弱的金属或非金属导体,电子流____(填“出”或“入”)的一极,电极上发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 负极:通常是活泼性较强的金属,电子流_____(填“出”或“入”)的一极,电极被________(填“氧化”或“还原”),电极发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 4.反应特点:自发的氧化还原反应 5.工作原理:负极失电子经导线流向正极形成电流,内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是() A.原电池能将化学能转变为电能 B.原电池负极发生的电极反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强, b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是() A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大 B.a是正极,b是负极 C.导线中有电子流动,电子流从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反 应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是() A.负极,并被氧化B.正极,并被还原

化学人教版高中必修2《原电池》说课稿

《原电池》说课稿 教材分析与学生分析 一、教材的地位和作用本节内容是现行高中化学试验修订本第二册第四章第四节的内容,本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,并彼此结合、渗透;在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,体现了学科内、学科间的综合;同时为学生了解各类化学电源及金属的腐蚀和防护奠定了理论基础,也是培养学生创造性思维的很好教材。 二、学生状况分析与对策学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识;在能力上,学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力,喜欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理,并对其进行归纳总结。 教学目标教学目标及确立依据 教学目标是学习活动的指南和学习评价的依据。教学大纲对原电池的原理作了C级要求,结合学生实际情况,确立本节教学目标如下:知识、技能:使学生理解原电池原理,掌握原电池的组成条件,了解原电池的用途;能力、方法:进一步培养学生利用实验发现问题、探究问题、解决问题的能力;情感、态度:通过探究学习,培养学生勇于探索的科学态度,渗透对立统一的辩证唯物主义观点。 教材处理 一、重点、难点及确立依据依据教学大纲和考试说明的要求,结合学生的认知水平等确定本节课的重点为原电池的原理和组成条件,其中原电池的原理也是本节的难点。二、教学内容的组织与安排为了便于教和学,我把演示实验改为学生实验,采用实验“铺垫”创设问题情境,把以往“照方抓药”式的验证性实验变为探索性实验。在实验中留有“空白”、“开发区”,如在实验中要想验证是否有电流产生等问题,让学生自行设计实验,可用电流表、小闹钟、音乐卡等让学生亲自动手操作,领略创新成功的喜悦。同时除实验外,还采用多媒体动画展示肉眼看不见的电子运动情况,这样可降低教学难度,增强教学的直观性。 教法与学法 一、教法——探究法美国哈佛大学校长在世界大学校长论坛中讲过:“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力,就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造。”为了激发学生的好奇心和求知欲,在教学过程中不断创设疑问情境,逐步引导学生去分析、去主动探究原电池的原理及组成条件,重视学生亲身体验知识形成和发展的过程。二、学法——实验探索法化学是一门以实验为基础的科学,有人曾恰当地用这么几句话概括了化学实验的重要性:“我听见因而我忘记,我看见因而我记得,我亲手做因而我理解。”学生学习任何知识的最佳途径是由自己去探索发现,因此,在课堂内增大学生的活动量和参与意识,每两人一套

高二化学选修4 原电池的知识梳理

原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。(1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO) 8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。(3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

高二化学15原电池原理及其应用培优教案

原电池原理及其应用 (一)网上课堂 [本讲主要内容] 原电池,化学电池,金属的电化学腐蚀和防护 [学习指导] 1.原电池: 原电池是把化学能变电能的装置。现以锌铜稀硫酸构成原电池为例,来认识原电池。 (1)教学演示,组装原电池。 下面这个表是在教学中,选用250mL烧杯,内装1:4的稀硫酸,用两个同样大小的锌片和铜板做电极,两根铜导线,电流计,主要分4个步骤。使学生认识消耗化学物质,产生电能,基础是氧化还原反应。 构成原电池的条件:用导线相连着的两种活泼性不同的金属(或一种金属与一种非金属)浸在电解质溶液中,至少有一种金属能跟电解质溶液发生氧化还原反应。 (2)原电池的术语(仍以Cu、Zn稀H2SO4原电池为例) 负极:还原性强的金属。发生氧化反应,失去电子或电子输出极,如Zn。 正极:还原性强的金属(或C)。电解质溶液中的阳离子(如H2SO4中的H+)在正极上获得电子被还原,或者是发生还原反应。是电子输入极。 电极反应式,在极板上分别发生的氧化反应或还原反应叫极板反应,极板反应的方程式叫电极反应方程式。 负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2H++2e-=H2↑ 有时要写原电池的电池反应方程式或电池反应的离子方程式。把两个极板反应式加起来,就可得电池反应式。 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑或 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 通过电池反应式可以看出,能产生电流,是消耗了化学物质Zn和H2SO4,那么正极Cu起

什么作用呢?Cu 片只做电子的栖存“公寓”,并不参加反应。没有这所“公寓”,Zn 丢的电子 杂乱无章地被H + 获得,不能形成稳定的电流,电能无法利用起来。而组装成原电池以后,电能可以被利用。 2.化学电源: 教学原电池,是为认识原电池的原理,实用起来有诸多不便。现在介绍几种实用电池。” (1)干电池: 手电筒使用的干电池,叫锌——锰干电池,电压1.5V 。 除图上注明的物质之外,还有调成糊状的氯化铵,做为电解质溶液。放在多孔纸和锌筒之间。 电极反应:负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2 电池总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2+ +2NH 3+H 2 同学们:你们每个人都会用过大小号不同的干电 池,是否发生过NH 3外逸,或者气体把电池冲破的现 象呢?不会有这种现象。原因是,电池里已经备有了 吸收NH 3和H 2的物质。 H 2被MnO 2吸收,2MnO 2+H 2=Mn 2O 3+H 2O NH 3被Zn 2+吸收,Zn 2++4HN 3=[Zn(NH 3)4]2+ 所以电池里总的化学反应方程式为: 2Zn+4NH 4Cl+2MnO 2=[Zn(NH 3)4]Cl 2+ZnCl 2+Mn 2O 3+H 2O (2)铅蓄电池: 汽车上的电池,也叫电瓶 负极是铅,正极是二氧化铅,30%的H 2SO 4做电解质溶液。铅畜电池电压稳定,使用方便,安全可靠,又可以循环使用。 电极反应:负极:Pb-2e -+SO 42-=PbSO 4 正极:PbO 2+4H ++SO 42-+2e -=PbSO 4+2H 2O 总反应方程式:Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O 所谓循环使用是指,在Pb+PbO 2+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 反应中,正向是放电反应,就是原电池产生电流的反应,逆向是充电反应,是电解反应, 是消耗电流的反应,这部分内容到高三再学。 目前市场上有一种“干电池”也是可充电电池。它是一种银锌蓄电池,电解质溶液是KOH 溶液。 负极:Zn+2OH -—2e -=Zn(OH)2 正极:Ag 2O+H 2O+2e - 2Ag+2OH - 电池总反应式:Zn+Ag 2O+H 2O=Zn(OH)2+2Ag 正向为原电池,产生电流,为放电。 逆向为电解池,消耗电流,为充电。 (3)锂电池: 锂的密度是0.53g ·cm -3 ,是金属中最小的,做电池的负极,跟用同等质量的其它金属做负极相比,它使用的寿命大大延长。有一种锂电池中,锂为负极,碳为正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯(SOCl 2)中组成电池。电池的总反应为:8Li+3SOCl 2=6LiCl+Li 2SO 3+2S (4)新型燃烧电池: 放电 充电

(完整word)高中化学原电池习题

原电池2 参考答案与试题解析 一.选择题(共13小题) 1.(1993?全国)如图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是() a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 A.A B.B C.C D.D 【解答】解:通电后发现a极板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a 极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边;b极是阳极,b极板处有无色无臭气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属,电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子. A、该选项符合条件,故A正确. B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边,故B错误. C、铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在B极上得不到氧气,故C错误. D、电解质溶液中氯离子失电子,在B极上得到有刺激性气味的气体,与题意不符,故D错误. 故选A. 2.(2000?上海)在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()

A.1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g 【解答】解:由Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag知,当得电子数相等时,析出铜和银的关系式为:Cu﹣﹣Ag.设析出银的质量为x. Cu﹣﹣2Ag 64g (108×2)g 1.92g x 所以x==6.48g 故选B. 3.(2011?福建)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源.该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电.关于该电池的下列说法不正确的是() A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 C.放电时OH﹣向正极移动 D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解答】解:A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,该反应中,水是氧化剂,在电池中还可以担当溶剂,故A正确; B、放电时正极上是水中的氢离子得电子,所以会有氢气生成,故B正确; C、原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH﹣向负极移动,故C错误; D、锂水电池中,自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,即总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故D正确. 故选C. 4.(2009?广东)下列说法正确的是() A.废旧电池应集中回收,并填埋处理 B.充电电池放电时,电能转变为化学能 C.放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对应速率的影响有关 D.所有燃烧反应都是放热反应,所以不需吸收能量就可以进行

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

高二选修化学教学案:原电池

高二化学选修4教学案 课题:原电池 [知识与技能]:1、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件 2、能够写出电极反应式和电池反应方程式。 [学习重点]:原电池的工作原理。 [学习难点]:原电池的形成条件及电极反应;原电池电极名称的判定 [温故而知新]:1、原电池是的装置。 原电池反应的本质是反应。 2、如右图所示,组成的原电池: (1)、当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是(填“正” 或“负”)极,其电极反应为,该反应 是(填“氧化”或“还原”,下同)反应; Cu电极是 极,其电极反应为 ,该反应是反 应。 (2)、当电解质溶液为CuSO4溶液时: Zn电极是极,其电极反应为: 该反应是反应;Cu电极是极,其电极反 应为 ,该反应反应. 3、原电池原理:填写页表中的空白

[板书]:第一节原电池 一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究 [实验探究]:书P71实验4-1,用一个充满电解质溶液的盐 桥,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 CuSO4溶液连接起来,然后将锌片和铜片用导线 连接,并在中间串联一个电流计,观察有什么现 象?取出盐桥,又有什么现象? [归纳总结]:1、实验现象:有盐桥存在时:。 取出盐桥时: [思考教流1]:参考教材72页,改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥在此的作用是什么? [归纳总结]:2、盐桥的作用:(1)、 (2)、。 [思考教流2]:上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的?指出电池的正负极,并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。[归纳总结]:3、电极反应式: 4、电池总反应方程式: 5、电池符号: [板书]:二、由两个半电池组成原电池的工作原理 1、把氧化反应和还原反应分开,在不同区域进行,再以适当方式连接,可获得电流。 ①、在这类电池中,用物质作为负极,极向外电路提供电 子;用的物质作为极,极从外电路得到电子。 ②、在内部,两极浸在电解质中,并通过定向运动而形成内电路。[典型例题]:例1、锌铜原电池产生电流时,阳离子() A、移向Zn 极,阴离子移向Cu 极 B、移向Cu 极,阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、和阴离子都移向Cu 极 例2、判断下列哪些装置能构成原电池。为什么?

高中化学电解池习题

电解 (2)离子的放电顺序:(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电) 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极:阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->N>S>F- 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极

B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C.原电池中相对活泼的一极为正极 D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极 2.若某装置发生反应:Cu+2H+Cu2++H2↑,关于该装置的有关说确的是( ) A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池 C.若为原电池,Cu为正极 D.电解质溶液可能是稀硝酸 3.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( ) A.甲中负极反应式为2H++2e-H2↑ B.乙中阳极反应式为Ag++e-Ag C.丙中H+向石墨棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 4.下面列出了电解不同物质时发生的电极反应,其中错误的是( ) A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na B.电解CuSO4溶液,阴极:Cu2++2e-Cu C.电解熔融NaCl,阴极:Na++e-Na D.电解NaOH溶液,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑ 6.Cu2O是一种半导体材料,右图是基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图,电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说确的是( ) A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成

高二化学原电池知识点总结

高二化学原电池知识点总 结 Jenny was compiled in January 2021

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。

高中化学选修四第四章原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案

高中常见的原电池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池:(负极—Zn ,正极—Cu ,电解液—H 2SO 4) 负极: 正极: 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——酸性) 负极: 正极: 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——中性或碱性) 负极: 正极: 总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ; (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al ,正极—Ni ,电解液——NaCl 溶液) 负极: 正极: 总反应化学方程式: 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池:(负极——Zn ,正极--Ag 2O ,电解液NaOH ) 负极: 正极 : 总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH ) 负极(Al): 正极(Mg ): 总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 2H 2O = 2AlO 2- + 3H 2↑ 9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4) 正极: 负极: 总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极: 负极: 总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸) 负极: 正极: 总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时 负极: 正极: 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H 2 + O 2 === 2H 2O (1)电解质是KOH 溶液(碱性电解质) 负极: 正极: (2)电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极: 正极: 放电 充电

高中化学原电池教学设计

《原电池》教学设计 一、课程标准与教材分析 1、课程标准:新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因;能正确书写电极反应式和电池反应方程式。 2、教材分析:本节内容是在《必修2》中第二章第二节《化学能与电能》的基础上,进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对电池效率的探究,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,从本质上了解原电池的工作原理,是在必修2基础上的深化。 二、教学设计 在学生了解原电池的基础上,以复习的形式引入新课。 实验探究一,发现问题:通过对必修2中简单原电池的再探究,由断开开关学生分析,引出开路损耗;由对实验现象的分析,引出电池效率的探究。 引导学生分析问题:简单原电池缺陷的根源是氧化剂和还原剂在同一个烧杯中,共处一室,电路断开以后氧化还原反应仍然发生,不可避免锌失去的电子一部分未经外电路而直接在锌片上交给了与锌直接接触的氢离子。找到问题的根源,从根源开始改进,将锌片从稀硫酸溶液中取出,放入另一份不与之反应的电解质溶液中,“分池”、“分液”后的装置能将化学能转化为电能吗?显然不能,氧化剂还原剂分开、电路断开,都可能是它不能工作的原因。 实验探究:既然问题摆在面前,能不能实现改进只能通过实验探究,用实验事实说话。既然已经分开,而且必须分开才能解决问题,那么怎样让装置形成闭合的回路成为下一个需要解决的问题。导体分金属导体和电解质溶液(或熔融状态电解质)导体,引导学生分组实验。通过实验、讨论和交流,发现此时需要电解质溶液使装置形成闭合回路,电流表发生明显的偏转,形成原电池装置,化学能转化为电能。 解决问题:提出盐桥,用盐桥检验本节课开始提出的简单原电池装置的问题是否解决。学生归纳总结带盐桥原电池的工作原理,提出半电池、内电路、外电路等概念。 应用探究:本节课设计的带盐桥的原电池,并非历史上著名的“丹尼尔电池”,

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转 移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过 外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。 两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行, 发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化 还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了 必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原 电池,但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物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该写 入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式, 从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子 共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2 O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:锌铜原电池中,电解液为 HCl,正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的O2得电子。如果电 解液呈酸性,O2+4e-+4H+==2H2O;如果电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O==4OH-。 特殊情况:1、Mg-Al-NaOH,Al作负极。

人教版高中化学选修四《电解池》

电解池 【知识一览】 一、电解原理 1.电极反应 2.离子的放电顺序 阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)) Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极:(1)是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-) S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-) (2) 是活性电极时:电极本身溶解放电 3.电解规律: 二、电解原理的应用 1.铜的电解精炼 2.电镀铜 3.电解饱和食盐水——氯碱工业 4.电冶金 【知识与基础】 1.下列关于电解池工作原理的说法中,错误的是( ) A.电解池是一种将电能转变成化学能的装置 B.电解池中使用的液体只能是电解质溶液 C.电解池工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应 D.与原电池不同,电解池放电时,电极本身不会参加电极反应 2.如图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现,a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是( )

3.①电解是将电能转化为化学能;①电能是将化学能转变成电能;①电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化;①不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现; ①任何物质被电解时,必导致氧化还原反应发生。这五种说法中正确的是( ) A.①①①① B.①①① C.①① D.①①4.电解100 mL含c(H+)=0.30 mol/L的下列溶液,当电路中通过0.04 mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( ) A.0.10 mol/L Ag+B.0.20 mol/L Zn2+ C.0.20 mol/L Cu2+D.0.20 mol/L Pb2+ 5.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( ) A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小 C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1①2 D.电解CuCl2溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1①1 6.将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为( ) A.4×10-3 mol/L B.2×10-3 mol/L C.1×10-3 mol/L D.1×10-7 mol/L 7.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,用惰性材料作电极在一

《原电池》教学设计

高中化学选修四 第四章第一节《化学能与电能》第一课时原电池教学设计1、教学目标 (1)知识与技能 掌握原电池的构成条件,会判断原电池的电极,会判断电子的流向,电流的流向,会设计简单的原电池,知道盐桥的作用。 (2)过程与方法 通过实验探究原电池的构成条件,培养学生设计实验、讨论与交流等技能及科学研究方法。 (3)情感态度与价值观 通过合作学习,培养合作技巧与意识;让学生感到化学与我们生活生产的密切联系;让学生体验科学探究的艰辛与喜悦,感悟科学研究对人类文明的推动作用。 2、教学重难点:原电池的原理和原电池的组成,盐桥的组成和作用。 3、内容分析: 本节是电化学的基础知识,也是本章的重点内容。融合了氧化还原反应、能量的转换、原电池原理的应用、电解质溶液、金属的活泼性以及物理中的电学等知识等,综合性较强。学好本节内容有助于学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液,金属腐蚀和防护、电解原理和有关计算等知识联系起来的知识网络;对培养学生从实践到理论,又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用; 原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛,因此学好本节知识,具有比较重要的理论意义和现实意义。 4、学情分析:学生在必修一中学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识,在

初中物理中也学习了电学最基础的知识,在知识层次上达到了可以学习电化学的基础,在知识的理解掌握上应该较容易掌握,并且在必修二学过一些关于原电池的基础知识,在理解上加深印象。 5、设计思路:首先以多媒体展示小故事“会发电的土豆”创设情境,引领学生展开对原电池原理的实验探索,进而通过练习总结出构成原电池需要的条件突破本节教学上的重难点。 6、教学方法:主要采用实验讨论法并辅助以多媒体教学手段。从实验出发,通过实验引导学生讨论、类比分析,从而归纳出原电池的概念和组成条件,并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。 三、教学过程 (一)创设情景,以疑激思,揭示新知(5分钟) (二)自主探索,合作交流,理解新知 1.探究实验一:原电池的概念(10分钟)

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