高中化学第四章电化学基础1原电池教学课件选修4高二选修4化学课件

1 第一节 原电池

[学习目标定位] 1.以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。2.会正确判断原电池的正极和负极。3.掌握原电池电极反应式的书写方法。

一 原电池的工作原理

1.按右图所示装置，完成实验并回答下列问题：

(1)有关的实验现象是①锌片溶解，铜片加厚变亮，CuSO4溶液颜色变浅；②电流表的指针发生偏转，装置中的能量变化是化学能转化为电能。该装置称作原电池。

(2)原电池构成的条件：具有活动性不同的两个电极，二者直接或间接地连在一起，插入电解质溶液中，且能自发地发生氧化还原反应。下列图示装置能形成原电池的是AD。

(3)电子流动方向和电流方向

①外电路：电子由锌电极经过导线流向铜电极，电流由铜电极流向锌电极。锌电极为负极，铜电极为正极。

②内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

(4)电极反应：负极反应式是Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应；正极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应；电池总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。

(5)用温度计测量溶液的温度，其变化是溶液的温度略有升高，原因是还有Cu2＋直接在锌电极上得电子被还原，部分化学能转化成热能。

2.按下图所示装置，完成实验，并回答下列问题：

(1)实验过程中，能观察到的实验现象是①锌片溶解，铜片加厚变亮；②电流表指针发生偏转；③CuSO4溶液的颜色变浅。

(2)用温度计测量溶液的温度，其结果是溶液的温度不升高(或无变化)；由此可说明CuSO4 2 溶液中的Cu2＋不能移向锌片得电子被还原。

(3)离子移动方向

①硫酸锌溶液中：Zn2＋向盐桥移动；

②硫酸铜溶液中：Cu2＋向铜极移动；

③盐桥中：K＋移向正极区(CuSO4溶液)，Cl－移向负极区(ZnSO4溶液)。

(4)若取出装置中的盐桥，电流表的指针是否还会发生偏转？为什么？

答案 不偏转。如果要使电流表指针发生偏转，则该装置中必须形成闭合回路。若取出盐桥，很显然该装置未构成闭合回路，电流表指针不会发生偏转。

1 第四章 电化学基础 4.1 原电池b

基础 中档 稍难

原电池工作原理和正负极的判断 1、2、3 9、10

原电池工作原理的应用 4、5、6 7、8

综合提升 11 12

1.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是( )

A．①④ B．③④⑤

C．④⑧ D．②④⑥⑦

解析：根据原电池的构成条件可知：①中一个电极，③中两电极材料相同，⑤中酒精为非电解质，⑧中两电极材料相同且未形成闭合回路，故①③⑤⑧均不能构成原电池。

答案：D

2．下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：

2 卡片：No.28 '时间：2014.03.20实验后的记录：①Zn为正极，Cu为负极②H＋向负极移动③电子流动方向为Zn―→Cu④Cu极有H2产生⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol⑥正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋

卡片上的描述合理的是( )

A．①②③ B．③④⑤

C．①⑤⑥ D．②③④

解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：2H＋＋2e－===H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1 mol电子通过时，产生H2为0.5 mol，故⑤正确。

答案：B

3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：

实验装置

部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化

d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )

A．a>b>c>d B．b>c>d>a

C．d>a>b>c D．a>b>d>c

解析：由第一个装置可知a极溶解，故a极是负极，可知金属活动性a>b；第二个装置依据氧化性、还原性的规律可知金属活动性b>c；由第三个装置得金属活动性d>c；第四个装置电子从d→a；故金属活动性d>a。

化学选修4《电化学基础》单元测试卷B（含答案）

本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分100分，考试时间40分钟。

第一部分 选择题（共50分）

一、单项选择题（每小题5分，每小题只有一个．．．．选项符合题意，共30分。）

1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是（ ）

A．锌 B．汞 C．石墨 D．二氧化锰

2．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

3．下列各变化中属于原电池反应的是（ ）

A．在空气中银质奖牌表面变暗

B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化

C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层

D．浓硝酸比稀硝酸更容易氧化金属铜

4．把分别盛有熔融的氯化钠、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钠、镁、铝的物质的量之比为（ ）

A．1︰2︰3 B．3︰2︰1 C．6︰3︰1 D．6︰3︰2

5．关于铅蓄电池Pb＋PbO2＋2H2SO4 PbSO4＋2H2O的说法正确的是（ ）

A．在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO42—（aq）= PbSO4(s) +2e—

B．在放电时，该电池的负极材料是铅板

C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小

D．在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e—= Pb(s)+ SO42—（aq）

6．有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物；若将该合金做阳极，用X盐溶液作电解液，放电

第三节 电解池

重难点一 电解池电极的判断

重难点二 原电池、电解池、电镀池的比较

原电池 电解池 电镀池

定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的装置

装置举例

形成条件 ①活泼性不同的两电极②电解质溶液(电极插入其中，并与电极自发发生氧化还原反应) ③形成闭合电路 ①两电极接直流电源②两电极插入电解质溶液③形成闭合电路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子(电镀过程浓度不变)

电极名称 负极：氧化反应，金属或H2失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 阳极：金属电极失电子阴极：电镀液中镀层金属阳离子得电子(在电镀控制的条件下，水电离产生的H＋及OH－一般不放电)

电子流向 负极――→导线正极 电源负极――→导线阴极电源正极――→导线阳极 同电解池

(1)同一原电池的正、负极发生的电极反应得、失电子数相等。

(2)同一电解池的阴极、阳极发生的电极反应中得、失电子数相等。

(3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时，得、

失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算

重难点三 电解原理的口诀

分电极(判断阴、阳极)，

析溶液(分析电解质溶液中含有哪些离子)；

判流向(判断电子流动方向、离子移动方向)，

断微粒(确定在两极上反应的各是什么微粒)；

写电极(书写电极反应方程式)

写方程(书写电解质电解的化学方程式)。

重难点四 以惰性电极电解电解质溶液的规律

类型 电极反应特点 实例 电解物质 电解

质溶

液浓

度 pH

电解质

溶液复原

电解[来源:学§科§网Z§X§X§K][来源:Z_xx_]

水型 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑[来源:学科网][来源:学科网ZXXK][来源:学#科#网Z#X#X#K]