高二化學(xué)優(yōu)化鞏固課件：第四章第一節(jié)原電池（新人教版選修4）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第一節(jié)原電池 預(yù)習(xí)全程設(shè)計(jì) 名師全程導(dǎo)學(xué) 案例全程導(dǎo)航 訓(xùn)練全程跟蹤 原電池及其工作原理1 概念把能轉(zhuǎn)化為能的裝置 化學(xué) 電 2 實(shí)驗(yàn)探究 細(xì) 粗 偏轉(zhuǎn) Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 原電池 3 工作原理 以鋅 銅原電池為例 鋅片 銅片 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) Zn Cu 4 原電池的構(gòu)成條件 1 兩個(gè)的電極 2 3 兩電極與電解質(zhì)溶液共同構(gòu)成 4 能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 活潑性不同 電解質(zhì)溶液 閉合回路 作為原電池負(fù)極的物質(zhì) 一定是活潑金屬嗎 提示 不一定 原電池的工作原理實(shí)質(zhì)上是發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 電極本身可以參加電極反應(yīng) 也可以不參加電極反應(yīng) 故負(fù)極不一定是活潑金屬 1 構(gòu)成原電池電極的材料必須是活動(dòng)性不同的兩種金屬 提示 錯(cuò)誤 只要能導(dǎo)電 非金屬如石墨也可以作原電池的正極材料 也有一些金屬氧化物能夠用于作原電池的正極 2 電池工作時(shí) 負(fù)極材料必須失電子被氧化 提示 錯(cuò)誤 有些燃料電池是利用燃燒的反應(yīng)設(shè)計(jì)而成的 如氫氧燃料電池 甲烷燃料電池等 都是被燃燒物在負(fù)極處發(fā)生氧化反應(yīng) 而負(fù)極材料并不消耗 3 在用鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣時(shí) 往往向反應(yīng)液中滴加幾滴硫酸銅溶液 結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)加快 這是利用了原電池原理 提示 正確 因?yàn)殇\與Cu2 發(fā)生置換反應(yīng)生成了少量的銅單質(zhì) 附在鋅的表面構(gòu)成了銅鋅原電池 4 在必修2教材學(xué)過(guò)的Cu Zn原電池裝置簡(jiǎn)單 選修4教材中加了鹽橋 后者工作效率更高 提示 正確 因?yàn)楸匦?教材中學(xué)的那種簡(jiǎn)易裝置 工作一段時(shí)間后 Zn片上會(huì)有少量Cu析出 在Zn片上也出現(xiàn)了許多微小原電池 電子直接轉(zhuǎn)移至鋅片上的銅 因此導(dǎo)線上通的電子數(shù)會(huì)減少 故效率降低 5 原電池的 鹽橋 中裝的必須是電解質(zhì) 原電池工作時(shí)導(dǎo)線上有電子通過(guò) 鹽橋中也一定有電子通過(guò) 提示 錯(cuò)誤 因?yàn)榻饘賹?dǎo)體是靠自由電子的定向移動(dòng)而導(dǎo)電 電解質(zhì)溶液只能是靠陰 陽(yáng)離子的定向移動(dòng)而導(dǎo)電 故鹽橋上定向移動(dòng)的只能是離子而不是電子 一 原電池工作原理1 原電池工作原理圖示 2 原電池裝置的判斷方法 1 先分析有無(wú)外接電源 無(wú)外接電源的可能為原電池 然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷 主要是 四看 看電極 兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異 燃料電池的電極一般為惰性電極 看溶液 兩極插入溶液中 看回路 形成閉合回路或兩極直接接觸 看本質(zhì) 有無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生 2 多池相連 但無(wú)外接電源時(shí) 兩極活潑性差異最大的一池為原電池 二 原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1 原電池正負(fù)極的判斷 1 由組成原電池的兩電極材料判斷 對(duì)原電池而言 活潑的金屬是負(fù)極 活潑性較弱或能導(dǎo)電的非金屬是正極 2 根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷 原電池中 電流由正極流向負(fù)極 電子由負(fù)極流向正極 3 根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向判斷 在原電池內(nèi) 陽(yáng)離子移向正極 陰離子移向負(fù)極 4 根據(jù)兩極發(fā)生的反應(yīng)來(lái)判斷 原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) 正極發(fā)生還原反應(yīng) 5 根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷 電極溶解的一極是負(fù)極 有固體析出或有氣體放出的一極是正極 2 電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 1 分清負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) 一般是本身被氧化 正極發(fā)生還原反應(yīng) 一般是電解質(zhì)中的陽(yáng)離子得電子 2 看清電解質(zhì) 電極反應(yīng)中生成的離子能否存在 3 注意得失電子守恒 特別關(guān)注 原電池的電極類(lèi)型不僅跟電極材料有關(guān) 還與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān) 如鎂 鋁電極在稀硫酸中構(gòu)成原電池 鎂為負(fù)極 鋁為正極 但若以氫氧化鈉為電解質(zhì)溶液 則鋁為負(fù)極 鎂為正極 三 原電池原理的應(yīng)用1 比較不同金屬的活潑性強(qiáng)弱對(duì)于酸性電解質(zhì) 一般是作負(fù)極的金屬為較活潑金屬 作正極的是相對(duì)較不活潑的金屬 2 原電池的反應(yīng)速率較快構(gòu)成原電池反應(yīng) 往往能加快反應(yīng)速率 如實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí) 粗鋅比純鋅反應(yīng)快 或向溶液中滴入幾滴CuSO4溶液 反應(yīng)加快 3 設(shè)計(jì)原電池從原理上講 氧化還原反應(yīng)均能設(shè)計(jì)原電池 從使用的角度 反應(yīng)穩(wěn)定 持久 電流功率大 環(huán)保是發(fā)展方向 特別關(guān)注 分析原電池裝置 可分成三部分 1 兩電極 電極名稱和反應(yīng)類(lèi)型 2 內(nèi)電路 電解質(zhì) 離子的定向移動(dòng) 3 外電路 理順得失電子與氧化還原反應(yīng)和電子流向的關(guān)系 考查點(diǎn)一原電池原理 例1 2010 陵水高二檢測(cè) 某原電池總反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3 Fe 3Fe2 不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是 A 正極為Cu 負(fù)極為Fe 電解質(zhì)溶液為FeCl3B 正極為C 負(fù)極為Fe 電解質(zhì)溶液為Fe NO3 3C 正極為Fe 負(fù)極為Zn 電解質(zhì)溶液為Fe2 SO4 3D 正極為Ag 負(fù)極為Fe 電解質(zhì)溶液為Fe2 SO4 3 答案 C 解析 還原劑應(yīng)在負(fù)極上被氧化 材料為單質(zhì)鐵 氧化劑為Fe3 在正極上得到電子 電解質(zhì)溶液應(yīng)該為含有Fe3 的溶液 C選項(xiàng)不能實(shí)現(xiàn)2Fe3 Fe 3Fe2 關(guān)鍵一點(diǎn) 在判斷電流方向時(shí) 易與電子流向混淆 在外電路 電流從正極流向負(fù)極 而電子流向則與電流方向相反 1 如下圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是 解析 依據(jù)構(gòu)成原電池的四個(gè)必要條件分析 A中兩電極相同 C中沒(méi)有構(gòu)成閉合回路 D中酒精是非電解質(zhì) 唯有B符合條件 答案 B 考查點(diǎn)二原電池原理的應(yīng)用 例2 X Y Z W四塊金屬板分別用導(dǎo)線兩兩相連浸入稀硫酸中構(gòu)成原電池 X Y相連時(shí) X為負(fù)極 Z W相連時(shí) 電流方向是W Z X Z相連時(shí) Z極上產(chǎn)生大量氣泡 W Y相連時(shí) W極發(fā)生氧化反應(yīng) 據(jù)此判斷四種金屬的活動(dòng)性順序是 A X Z W YB Z X Y WC X Y Z WD Y W Z X 解析 在原電池中 活潑金屬作原電池的負(fù)極 失去電子發(fā)生氧化反應(yīng) 不活潑的金屬作原電池的正極 陽(yáng)離子或氧氣等在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng) 電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極 與電流的方向相反 因此 X Y相連時(shí) X為負(fù)極 則活動(dòng)性X Y Z W相連時(shí) 電流方向是W Z 則活動(dòng)性Z W X Z相連時(shí) Z極上產(chǎn)生大量氣泡 則活動(dòng)性X Z W Y相連時(shí) W極發(fā)生氧化反應(yīng) 則活動(dòng)性W Y 綜上 可以得出金屬的活動(dòng)性順序 X Z W Y 答案 A 關(guān)鍵一點(diǎn) 因?qū)υ姵氐墓ぷ髟砗碗娏鞣较蚰：鲥e(cuò) 正 負(fù)極各發(fā)生還原 氧化反應(yīng) 電流方向與電子流動(dòng)方向相反 2 有A B C D四種金屬 將A與B用導(dǎo)線連接起來(lái) 浸入電解質(zhì)溶液中 B不易腐蝕 將A D分別投入等濃度的鹽酸中 D比A反應(yīng)劇烈 將銅浸入B的鹽溶液里 無(wú)明顯變化 如果把銅浸入C的鹽溶液里 有金屬C析出 據(jù)此 判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 A D C A BB D A B CC D B A CD B A D C 答案 B 解析 A與B用導(dǎo)線連接起來(lái) 浸入電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池 B不易腐蝕 只能是A被氧化被腐蝕 即A作負(fù)極 B作正極 活動(dòng)性A B A D與等濃度鹽酸反應(yīng) D比A反應(yīng)劇烈 即D的活動(dòng)性強(qiáng)于A 銅不能從B的鹽溶液中置換B 說(shuō)明活動(dòng)性B 銅 銅能從C的鹽溶液中置換出C 說(shuō)明活動(dòng)性銅 C 則活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?D A B C 點(diǎn)擊此圖片進(jìn)入訓(xùn)練全程跟蹤 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全