什么叫做铅蓄电池阴阳极反应方程式的负极反应式

1.(2015杭州六校期中联考)下列关于化学电源的说法不正确的是( B )

A.我们可以根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电

B.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应,将化学能转化为热能,然后再转化为电能的化学电源

C.普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,就不能再使用了

D.由Ag2O和Zn形成的碱性银锌纽扣电池,发生电化学反应时,Zn做负极

解析:铅蓄电池电池反应式为Pb+PbO2+4H++2S2PbSO4+2H2O,放电时硫酸参加反应生成水,导致溶液浓度减小,密度减小;充电时,生成硫酸,溶液浓度增大,溶液密度增大,所以可根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电,A正确;燃料电池是将化学能转化为电能,

下载文档原格式(Word原格式,共11页)

}

高三化学教案:原电池与电解

知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。

科学方法:应用实验研究问题的方法。

重点、难点原电池与电解池的比较。

一、电化学知识点的复习 【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?

【投影】知识点的归纳,网络图

【设问】 ①构成原电池的材料是什么呢?

②原电池的原理是什么呢?

③它的原理与电解池有什么不同?

①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

④常见的电池有:干电池;蓄电池。

根据示意图你能说明电池的种类吗? 回答:

锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。

①电池的两极各发生了什么反应?

②电池正、负两极应该如何确定?

它的两极与电解池的两极有什么不同点?

③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理? 回答:

①活泼的金属为负极,发生氧化反应。

不活泼的金属为正极,发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。

电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。

【设问1】 请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?

干电池的两极材料是什么?

总反应如何书写? 回答1:

电解质溶液是:NH4Cl

总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。

电解质溶液是什么呢? 回答2:

再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。

负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。

什么是可逆电池呢?(看前面的图)谁能写出两极反应式?

总反应式又如何书写呢?

(1)铜、锌、稀硫酸(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

(3)锌、铁放在食盐水中

(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)

(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下

根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。

谁能够将燃烧电池小结一下呢? 回答:

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;总反应式为:两极反应的加合;

书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;

正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。

2.分析电解应用的主要方法和思路

电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?

在电解时离子的放电规律是什么呢?

电解的结果:溶液的浓度、酸碱性有无变化? 回答:

通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。

通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。

溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。

因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。

请同学们看下列的归纳表格。

3.原电池、电解池、电镀池的判

(1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。

【设问】看什么呢? 回答:

看电极;看溶液;看回路。

先看电极:两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。再看溶液:两极插入电解质溶液中。

这样就可以形成电池了吗? 回答:

对,还应该看回路:形成闭合回路或者两极板相接触。

若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池? 回答:

【评价】不完全正确。(纠正后看投影)

(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。

【设问】为什么呢? 回答:

当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。

【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。

请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据? 回答:

(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。

(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。

【评价】学生总结的很好,看以下归纳。

原电池原理的三个应用和依据:

(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。

(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:

作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。

(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。

(2)根据反应的速度判断强弱。

(3)根据反应的条件判断强弱。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。

【】欢迎来到高三化学教案栏目,此栏目中汇集了大量有关化学的教案,在此小编为您编辑了此文:高三化学教案:原电池,希望可以给大家的学习或教学提供更多的帮助

本文题目:高三化学教案:原电池

1.了解原电池工作原理及构成条件,能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电极反应式及总反应方程式。

2.根据电极反应方程式,正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的PH值变化。

3.了解常见化学电源的工作原理,了解新型化学电源

4.根据电极反应,理解原电池工作时基本定量关系。

4.原电池正负极的判断方法:

原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极。判断正极和负极的方法是

5.电极反应式和总反应式的书写:

例。已知下列原电池的总反应式,请写出其电极反应式,并归纳如何根据原电池的总反应式正确书写电极反应式。

【归纳】根据总反应式书写电极反应式的基本思路:

负极:还原剂 氧化产物(要不要介质参与?)

正极:氧化剂 还原产物(要不要介质参与?)分享:

(1)若总反应式中没有H+参加反应,则若一极消耗H+,另一极必定生成H+。

(2)若总反应式中没有OH-参加反应,则若一极消耗OH-,另一极必定生成OH-。

(3)氢氧不够,水来凑。

(1)一次电池:一次电池的活性物质消耗到一定程度,就不能使用了。

(2)二次电池:二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。

燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。它与一般化学电池不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包含活性物质,它工作时,燃料和氧化剂连续不断地由外部供给,在电极上不断地进行电极反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能。

a.电解质溶液为硫酸时:负极;正极

b.电解质溶液为强碱时:负极;正极

c.电解质溶液为水时: 负极;正极

如乙醇燃料碱性电池:负极;正极

小结:一次电池、二次电池、燃料电池的优缺点:

例1.下列关于原电池的叙述,正确的是()

A.构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属

B.电子从负极流向正极,电流从正极流向负极

C.在电解质溶液中,阴离子从负极向正极移动,阳离子从正极向负极移动

D.原电池工作时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应

例2.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol / L的食盐溶液中,可能发生的现象是

A.碳棒上放出氯气 B.碳棒近旁产生OH-()

C.碳棒上放出氧气 D.铁钉上放出氢气 E.铁钉被氧化

例3.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体:电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO3)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是

A.在熔融电解质中,O2--由负极移向正极

C.通入空气的一极是正级,电极反应为:O2+4e-2O2--

1.下列各组金属和溶液,能组成原电池的是

2.一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正确的是

3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化()

A 不变 B 先变小后变大

C 逐渐变大 D 逐渐变小

4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,并经过一段时间后,下列各叙述正确的是()

A 负极有Cl2逸出,正极有H2逸出

B 负极附近Cl的浓度减小

C 正极附近Cl的浓度逐渐增大

D 溶液中Cl的浓度基本不变

5.关于如图所示装置的叙述,正确的是()

A 铜是阳极,铜片上有气泡产生

C 电流从锌片经导线流向铜片

D 氢离子在铜片表面被还原

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

C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

D 外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g

7.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

下列叙述不正确的是()

D 放电时正极附近溶液的碱性增强

8.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为

下列有关说法正确的是()

B 电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属锂所消耗的质量小

C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动

9.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是()

A 铁圈和银圈左右摇摆不定

10.将等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图,其中正确的是()

11.根据右图所示的装置,回答下列问题:

(1)铁片与铜片不用导线连接,现象是,反应的化学方程式为。

(2)用导线把金属片连接起来,现象是,电极反应式为:负极,正极,反应的化学方程式为。

12.(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的极是原电池的,该极的电极反应是,电池工作时的总反应的离子方程式是。

(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得650℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:正极:,负极:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。总反应:。

A 原电池的电极材料:① 正极;② 负极。

C 工作后,蓄电池里电解质溶液的pH(填变大变小或不变)。

13.如右图所示组成一种原电池,试回答下列问题(灯泡功率合适)。

(1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡(填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。

a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为;

Al电极上发生的反应为。

b.若灯泡不亮,其理由为。

(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡(填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。

a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为;

Al电极上发生的反应为。

b.若灯泡不亮,其理由为。

14.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:

已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是

① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应

③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能

(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2LiMnO2

试回答:锂电池比容量特别大的原因是

锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因

15.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池,当在铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4恰好全部用完。(假设锌片不放出气体)求:

(1)消耗锌的质量;(2)通过导线的电子数;(3)稀H2SO4的物质的量浓度。

原电池 第一课时 参考答案

11.(1)Fe片溶解,周围有气泡逸出 Cu周围无明显现象

C.变大,在过程中消耗了H2SO4

【总结】2018年查字典化学网为小编在此为您收集了此文章高三化学教案:原电池,今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助,祝您在查字典化学网学习愉快!

高二化学教案 原电池教案

以学生为中心,以科学探究为主线,采用动手实验启发探索动手实验分析归纳巩固练习的教学方法,注重知识的产生和发展过成,引导学生从身边走进化学,从化学走向社会。

1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。

2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。

3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。

原电池原理的理解;电极反应式的书写

【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合

【教学方法】实验探究教学法

【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。

[师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?

(教师巡视各组实验情况)。

[师]:请大家总结:有什么现象发生?

[生]:总结:出现两种结果:

①电流表指针偏转 ②电流表指针不发生偏转

[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?

[生]:说明有电流产生。

[师]:这个装置就叫做原电池。这节课我们共同研究原电池。请大家列举日常使用的原电池都有哪些?

[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:

化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

原电池的构成:任何一种电池由四个基本部件组成,四个主要部件是:两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。

【评注】提出问题,从身边走近化学,唤起学生学习兴趣。

[播放课件]《伏特电池》的发明:

说起原电池的发明,有一段有趣的故事。1786年,着名的意大利医师、生物学家伽伐尼,偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉,每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过,经不懈的探索和思考,第一个提出了动物电的见解。他认为:青蛙神经和肌肉是两种不同的组织,带有相反电荷,所以两者存在着电位差,一旦用导电材料将两者接通,就有电流通过,铁栅栏和铜钩在此接通了电路,于是有电流产生,由于有动物电流的刺激,蛙腿肌肉发生收缩。

动物电的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣,他在多次重复伽伐尼的动物电实验时,发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜,若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩,肌肉就不会收缩。他认为动物电的实质是金属属性不同造成的,不同金属带有不同的电量,它们之间必然存在电位差,若有导线在中间连接,就会产生电流,蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。

伏打经过反复实验,深入钻研,1799年第一个人造电源--伏打电池(伏打曾叫它伽伐尼电池)问世。

[师]:这种可以把化学能转化成电能的装置叫原电池。那么他们是如何构成的呢?下面我们一起来研究原电池的原理。

1.原电池的形成条件:

[师]:请同学们根据自己的设想和实验室提供的仪器、药品,自己选择,试一试,看谁的电流表指针会发生偏转?看谁的音乐盒会响起。

实验仪器、药品:锌板、铜板、铁板、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、食盐水、白糖水、酒精、硝酸银溶液、导线、烧杯、电流计、音乐盒。

各组学生积极探讨、拟实验方案。由学生的实验方案大致可分为下列四种情况:

第一组:电极用同一种材料并连接,A:溶液用盐酸;B:溶液用酒精。

第二组:电极材料用不同种导电物质并连接,A:溶液用盐酸;B溶液用白糖水。

第三组:电极用不同金属不连接,A:溶液用硝酸银;B:溶液用酒精。

第四组:电极一极插入溶液中,另一极放置在烧杯外。

学生在实验过程中观察并记录实验现象,记录电流计的指针偏转情况、两极现象、,看看音乐盒能否发出美妙的音乐。

第一组中A、B均无现象。

第二组中A有电流产生,B无电流产生。

第三组中A、B均无现象。

[师]:由上述实验请大家总结,原电池的形成条件是什么?

[板书]:①两个活泼性不同的金属(或导电的非金属)做电极

③电极相接触或连接 ④对应自发进行的氧化还原反应(有较强电流产生)

[师]:现在请大家重新分析课前用水果制作的原电池,为什么有的组有电流产生,而有的组没有电流产生?找出症结所在。

【评注】:强调内在条件,有利于学生把握实质、前后呼应,注重知识的产生过程。

[设问]:原电池的化学原理是什么?

[播放课件]铜--锌--稀硫酸原电池的工作原理

[师]:在上面实验探究中,我们看到,可产生电流的装置中电极究竟发生了什么变化?原电池是怎样实现化学能向电能转变的?请大家以上面研究的铜--锌--稀硫酸原电池为例研讨分析。

氧化还原反应是发生在两极。

电子从Zn片流向Cu片,应该有电流产生。

较不活泼金属铜做正极:2H++2e-=H2(还原反应)

电子流动方向:锌导线铜

正极发生还原反应,负极发生氧化反应。

[师]:总结:原电池就是这样一种装置,它把一个氧化还原反应分拆成两半,使之在两个电极上进行,从而在导线中产生了电流,实现了化学能向电能的转变。[探究]:根据反应2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图,指出电极材料、名称,写出电极反应式。

1.解释:为什么干电池使用一段时间后会没电?以铜--锌--稀硫酸原电池原理为例加以说明。

2.使用后的电池是否可以随地丢弃?为什么?应如何处理?

3.为什么手机电池充电后还可以继续使用?

4.课外阅读《电池的发展与研究》

【评注】:这是一堂省级优质课的课堂实录。本节课用实验探究法探索原电池的原理及形成条件,注重知识的产生和发展过程,引导学生从身边走进化学,从化学走进社会。在教师的引导下,学生全程都能积极参与教学,课堂气氛活跃,学生学习积极性很高。教学效果好,受到专家好评

知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。科学方法:应用实验研究问题的方法。重点、难点

原电池与电解池的比较。

一、电化学知识点的复习【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢? 学生活动 回答:

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出? 【投影】知识点的归纳,网络图 学生打出投影:

1.常见的电池 【设问】

①构成原电池的材料是什么呢? ②原电池的原理是什么呢? ③它的原理与电解池有什么不同? ④常见的电池的类型? 看录像或投影: 回答:

①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。④常见的电池有:干电池;蓄电池。几种电池示意图:

根据示意图你能说明电池的种类吗? 回答:

锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。【设问】

①电池的两极各发生了什么反应? ②电池正、负两极应该如何确定? 它的两极与电解池的两极有什么不同点?

③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理? 回答:

①活泼的金属为负极,发生氧化反应。不活泼的金属为正极,发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。【讲解】

电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。

请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)? 干电池的两极材料是什么? 电解质溶液是什么? 两极反应式如何书写? 总反应如何书写? 回答1: 如:锌-锰电池 两极材料是Zn、MnO2 电解质溶液是:NH4Cl 负极:Zn-2e=Zn2+

总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。

【设问2】 还有什么实例呢? 两极材料是什么呢? 电解质溶液是什么呢? 回答2:

再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。

负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。正极:2H++2e=2H=H2 总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+ 什么是可逆电池呢?(看前面的图)谁能写出两极反应式? 总反应式又如何书写呢?(教师指导学生书写)铅蓄电池是可逆电池 两极反应式: 负极:Pb-2e=Pb2+

【练习】 书写两极反应式。若有:

(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀(3)锌、铁放在食盐水中

(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下

根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。板演:

谁能够将燃烧电池小结一下呢? 回答:

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子; 总反应式为:两极反应的加合;

书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。【评价】回答的很好。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应; 正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。2.分析电解应用的主要方法和思路 【设问】

电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢? 在电解时离子的放电规律是什么呢? 电解的结果:溶液的浓度、酸碱性有无变化? 回答:

通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。放电规律: 阳极:

金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根 阴极:

溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。请同学们看下列的归纳表格。

3.原电池、电解池、电镀池的判 断规律

(1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。

【设问】看什么呢? 回答:

看电极;看溶液;看回路。【投影】

先看电极:两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。再看溶液:两极插入电解质溶液中。【设问】

这样就可以形成电池了吗? 回答: 不能。

对,还应该看回路:形成闭合回路或者两极板相接触。【设问】

若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池? 回答: 是电解池。

【评价】不完全正确。(纠正后看投影)

(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。【设问】为什么呢? 回答:

当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。

二、电化学的应用 1.原电池原理的应用 【设问】

请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据? 回答:

(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。

(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。【投影】

【评价】学生总结的很好,看以下归纳。根据学生的回答小结: 原电池原理的三个应用和依据:

(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。

(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:

作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。

(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。(2)根据反应的速度判断强弱。

(3)根据反应的条件判断强弱。/PGN>

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。

1.下列五个烧杯中均有天然水

铁被腐蚀由快到慢的顺序是:______。回答:

从图和复习归纳的方法可以分析,有外接电源时铁放在电源的正极,铁被腐蚀的最快;若放在负极腐蚀的最慢;原电池中,两极的金属活动性差别越大,反应越快,但若有活动性强于铁的金属存在则铁不被腐蚀(保护了铁),所以此题的答案是:

(4)、(2)、(1)、(3)、(5)。2.电解规律的应用 【设问】

电解规律的应用有什么内容? 回答:

主要应用是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。【设问】

如何恢复电解液的浓度呢?(举例说明)回答:

电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是: 电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。/PGN>

如果电解硫酸铜时,要恢复原来的浓度应该加入什么呢? 回答:

因为电解硫酸铜时,生成的是铜和氧气,所以应该向溶液中加入氧化铜。【设问】

电解在应用中还应该注意什么呢? 回答:

在分析应用问题中还应该注意:

一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。

用石墨电极电解1mol/L的下列溶液,溶液的pH不变的是______。(1)HCl

盐酸溶液电解产生氯气和氢气,溶液的pH升高。氢氧化钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH升高。硫酸钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH不变。

氯化钠溶液电解产生氢氧化钠、氢气和氯气,溶液的pH升高。所以(1)、(2)、(4)溶液的pH都增大。答案:pH不变的是(3)。

以上的四种溶液电解后,如何使其浓度恢复到原来的浓度呢? 回答:

在(1)中应该加入氯化氢。在(2)中应该加入一定量的水。在(3)中应该加入一定量的水。在(4)中应该加入一定量的氯化氢。3.综合利用——实用电池与可逆电池 常见的电池应用是: ①干电池(Zn-Mn电池)日常生活和照明。②铅蓄电池

应用于国防、科技、交通、化学电源等。③锂电池

密度小,寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。④燃烧电池

污染小、能量转化高,应用于高科技研究。

铝电池:能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。回答:

应用在手电、心脏起搏器、海洋照明、航标电源。今后我们还可以根据原理设计出更多更好的实用电池。

三、典型习题分析 【投影】

例题1如图2-17,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。

(1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。

(2)A附近溶液的现象是_______,B附近发生的电极反应式为_____。(3)滤纸上的紫色点向哪方移动____。

(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为____,有关的反应式为_____。

(1)C、D产生气体的体积是不相同的,由此可以判断C端的气体是氢气,D端产生的气体是氧气,所以确定R为负极而S端是正极。

(2)A附近的变化是变为红色,因为D端放氧气,N端为阳极,而A端为阴极,吸引阳离子,阳离子放电2H+-2e=H2。因为,电解破坏了水的电离平衡,所以,此处OH-浓度增大,溶液显红色。而在B端发生OH-放电,其反应为:4OH--4e=2H2O+O2。

(4)氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应,(类似燃烧电池),消耗了氢气和氧气。

【评价】此题是一道比较综合的题,它考察了电化学知识的大部分内容。此题的突破点是,示意图中的两种气体的体积,由此确定电源的正、负极,使题中所有问题迎刃而解。这位同学分析得非常好,我们应该认真的读题,抓住题中的突破口。

例题2 用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液,通电一段时间后,两极各出现气体2.24L(标准状况),求原来溶液中CuSO4的浓度。

请同学们分析后给出答案。回答:

阳极产生的氧气为2.24L,阴极产生的氢气为2.24L。由CuSO4电解时放出的氧气为0.05mol,计算是: 2Cu2+~O2

此题的突破口是根据题意分析出两极各产生的气体为2.24L;根据得失电子守恒。同学们的分析是非常正确的。

例题3 人工生成铝表面的氧化铝保护膜的方法是将表面光洁的铝制品作为阳极放入盛18%H2SO4溶液的电解槽。通电一定时间,设阳极氧气全部与铝反应。

通过的电量为1A×C(库仑)。由C/mol等于0.037mol的电子。

今有表面积约1.0dm2的铝制品,放入电解槽,通入1A的电流1h(小时),已知氧化铝膜的密度为2.67g/cm3,则生成均匀的氧化膜的厚度是多少?

在从2molAl与1.5mol氧气反应产生氧化铝可知,得失电子为6mol。根据此反应计算出氧化铝的物质的量,再根据氧化铝的密度和表面求出氧化膜的厚度。

此题的答案是:24μm(微米)。【评价】

同学们分析的比较清楚,在作此题时应该抓住时间、表面积、电量、物质的量的相互关系,应用数学方法得到正确的答案。

请同学们通过练习巩固复习的知识,提高解题的能力,以适合生活、生产、科技的需要。

1.银锌电池广泛应用各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:

A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn 2.应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解溶液的pH从6变为3时(设阴极没有H2析出,电解前后的溶液体积不变),电极上析出银的质量是

离子组成符合下列情况的电解质,进行电解(各离子只能使用一次)。

(1)以碳棒为电极进行电解,电解质的含量减少,水量保持不变,两极都有气体生成,气体体积相同,则该电解质的化学式为____,电解的电极反应____,电解的总方程式是____。

(2)以铂丝为电极进行电解,水量减少,电解质的含量保持不变,两极都有气体生成,气体体积为2∶1,则该电解质的化学式为____,电极反应式为____。

(3)惰性电解,电解质的含量减少,水的含量也减少,pH下降,则电解质的化学式为____,电解总的方程式____。

4.正在研究应用锌顶替铅的电池,它可以减少环境污染容量又很大,其电池反应为2Zn+O2=ZnO,其原料为锌和电解质溶液、空气。请写出:

(2)估计该电解质溶液应该用____(强的酸或强的碱)。

5.定温下,将一定量饱和Na2SO4溶液用铂电极通电电解。当阳极逸出amol气体时,同时从溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶体,则原来饱和Na2SO4溶液的质量分数是____。

6.某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值,其实验方案的要点为:

①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图2-18。

②在电流强度为IA,通电时间为ts后,精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答:

(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接____,C接____,接F____。

实验电路中的电流方向为____→____→____→C→____→____。(2)写出B电极上发生反应的离子方程式______。

G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______,相应的离子方程式为______。(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是______。

①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并洗净 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重

(4)已知电子电量为1.6×10-19C,试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:N=______。

一、选择题 1.D 2.B

}

我要回帖

更多关于 铅蓄电池阴阳极反应方程式 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信