高中化学 专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 1 原电池学案 苏教版选修4.doc

原电池【考点精讲】1.概念把化学能转化为电能的装置。2.原电池的构成条件（1）一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生。（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。（3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需要三个条件：电解质溶液；两电极直接或间接接触；两电极插入电解质溶液。3.单液原电池和双液原电池的对比（1）两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应相同。负极：Zn2eZn2正极：Cu22eCu总反应：ZnCu2CuZn2（2）两装置的不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2，会有一部分Zn与Cu2直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。图2中Zn和CuSO4溶液在两个烧杯中，Zn与Cu2不直接接触，不存在Zn与Cu2直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定且持续时间长。（3）盐桥的组成和作用1）盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。2）盐桥的作用：连接内电路，形成闭合回路；平衡电荷，使原电池不断产生电流。【典例精析】例题1有关电化学知识的描述，正确的是（）A.CaOH2OCa（OH）2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu2AgNO3Cu（NO3）22Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池思路导航：CaOH2OCa（OH）2不是氧化还原反应，故A错；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生，故B错；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极，故C错。答案：D例题2某原电池构造如下图所示。下列有关叙述正确的是（）A.在外电路中，电子由银电极流向铜电极B.取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转C.外电路中每通过0.1 mol电子，铜的质量理论上减小6.4 gD.原电池的总反应式为Cu2AgNO32AgCu（NO3）2思路导航：Cu作负极，Ag作正极，电极反应式分别为负极：Cu2eCu2正极：2Ag2e2Ag总反应式：Cu2AgNO32AgCu（NO3）2，D正确。答案：D例题3有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D导线C；A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是（）A.ABCDE B.ACDBEC.CABDE D.BDCAE思路导航：金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H在正极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极正极，电流方向则由正极负极。在题述原电池中，AB原电池，A为负极；CD原电池，C为负极；AC原电池，A为负极；BD原电池，D为负极；E先析出，故E不活泼。综上可知，金属活动性：ACDBE。答案：B【总结提升】快速书写电极反应式的步骤1.列出正负极得失电子情况。2.在等式的两边分别写出反应物和生成物。3.产物与溶液的环境有关。如CH4燃烧产物：CO2（酸性）；CO32（碱性）。4.按照化合价升降守恒、电荷守恒（看电解质传导的离子）、物料守恒、配平正负极的电极反应式。5.将两个电极反应式合并起来，即可得到原电池总反应式。例题如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。（1）当电解质溶液为稀硫酸时，Fe电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_。当电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_。（2）若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则Fe电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_。思路导航：（1）电解质溶液是稀硫酸时，Al电极是负极，Fe电极是正极，正极反应式为2H2eH2。当电解质溶液是NaOH溶液时，铝与NaOH溶液反应，而Fe不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为Al3e4OHAlO2H2O。（2）把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则Fe电极是正极，Zn电极是负极，Fe电极上的电极反应式为NO2HeNO2H2O。答案：（1）正2H2eH2负Al3e4OHAlO2H2O（2）正NO2HeNO2H2O