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选修4第四章电化学基础第一节原电池复习回顾1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是____________________反应。将化学能转化为电能氧化还原反应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.负Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑还原负Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu还原•1.能自发进行氧化还原反应•2.两个活泼性不同的导体作电极•3.有电解质溶液•4.形成闭合回路原电池的构成条件:练习判断下列装置是否能形成原电池？ABCDEFCDE氧化反应还原反应(–)(＋)Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu硫酸铜溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2++CuCu原电池的工作原理锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭合回路，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。开始实验现象锌片Zn-2e-=Zn2+铜Cu2++2e-=Cu电流表锌片腐蚀，不断溶解铜片上有红色物质析出电流表指针发生偏转一段时间实验现象锌片被红色物质覆盖电流表读数不断减小实验探究一Zn也会和CuSO4直接反应存在缺陷！2.不使用时，该原电池能否长期保存CuSO4溶液AZn1.为什么电流表读数不断减小？因为铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能发生原电池反应，所以最后无电流产生。实验探究一现象再分析1.此原电池不能获得稳定电流的根本原因是什么？2.怎么避免这一“隐患”的发生？原因分析实验探究一CuZnZnSO4溶液CuSO4溶液Zn2+SO42-A1.烧杯中加什么溶液？实验设计不与锌反应的溶液，一般加金属对应的盐溶液。为什么？SO42-Zn2+2.安培表指针会偏转吗？3.怎样构成闭合回路？实验探究二盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂K+和Cl-在盐桥中能移动信息提示交流研讨：1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。实验探究二SO42－Zn2+e－e－SO42－Cu2+K+盐桥工作示意图CuZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－1、勾通内电路2.平衡电荷，使溶液呈电中性锌半电池铜半电池电极反应：负极：正极：总反应：Cu2++2e-=CuZn－2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu锌铜原电池（盐桥）ZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液盐桥问题解决电池符号：Zn︱ZnSO4‖CuSO4︱Cu负极盐桥正极二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：还原性强的材料作负极，失电子被氧化电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原电子由负极经导线流向正极两极之间通过盐桥构成闭合回路。知识小结一.盐桥的作用：1.勾通内电路2.平衡电荷，使溶液呈电中性半电池中：另半电池：外电路中：内电路中：银半电池铜半电池电极反应：负极：正极：总反应：Cu－2e-=Cu2+2Ag++2e-=2AgCu+2Ag+=Cu2++2Ag铜银原电池（盐桥）AgNO3溶液CuSO4溶液CuAg盐桥问题解决请根据离子反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu设计一个带盐桥的原电池，知识应用CuSO4溶液AFe知识递进优点：1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应，增加了原电池的使用寿命2.离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，使离子移动更加有序，电流持续稳定，提高了原电池的使用效率A(高考真题）依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，请回答下列问题：（1）电极X的材料是；电解质溶液Y是；（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为X电极上发生的电极反应为；（3）外电路中的电子是从电极流向电极。CuAgNO3正XAgCu–2e-=Cu2+2Ag++2e-=2Ag练习反馈三．原电池正、负极的判断[特别提醒]判断电极时，不能简单地依据金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况。如：(1)Al在强碱溶液中比Mg更易失电子，Al作负极、Mg作正极。(2)Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu更难失电子，Cu作负极、Fe、Al作正极。备选练习1：某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.MgB.FeC.AlD.Cu备选练习2：某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe==3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是（）A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液备选练习3：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C．负极，并被还原D．正极，并被氧化BCB①判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。CuCFeCl3溶液负极：Cu失电子Cu-2e-=Cu2+正极：Fe3+得电子2Fe3++2e-=2Fe2+ACu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先写出总反应：即负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2Fe2＋根据化合价升降判断正负极四、电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法2.复杂原电池电极方程式的书写（1）方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子显负电；失电子显正电”的原则，利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式。（2）一般先写出简单一极的反应式，再用总反应式做差得出另一极的反应式。（3）两极同时书写时注意使两极电子得失相等。请写出右边原电池的电极方程式。总反应方程式：负极：Al，失e-2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O负极总反应：2Al+8OH-－6e－＝2AlO2-+4H2O正极：总反应－负极反应6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑MgAlNaOH溶液A拆成离子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑根据化合价升降判断正负极2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑8、如图所示，组成一个原电池．(1)当电解质溶液为稀硫酸时：①Fe电极是__________(填“正”或“负”)极，其电极反应为________________________，该反应是__________(填“氧化”或“还原”)反应；②Cu电极是__________电极，其电极反应为______________________，该反应是________反应．(2)当电解质溶液为稀硝酸时：①Fe电极是_____极，其电极反应为__________，该反应是_____反应．②Cu电极是_____极，其电极反应为__________，该反应是_____反应．1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。五、原电池原理的应用：5.解释某些化学现象(1)比较金属活动性强弱。例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）原电池原理应用：(2)比较反应速率例2：下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和1mol/L盐酸；B.A.纯锌和1mol/L硫酸；纯锌和18mol/L硫酸；C.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（D）原电池原理应用：例3：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)练习⒈判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(∨)(∨)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4⑦⑥(×)(∨)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+Cu2++2e-＝CuZn+Cu2+＝Zn2++Cu或Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu⑧⑨(×)(∨)负极：正极：总反应：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑2.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是3。试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池⑴Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag⑵2Fe3++Fe=3Fe2+(D)(Zn∣AgNO3∣C)(Fe∣Fe2(SO4)3∣C)A.铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；