优秀教案原电池 化学电源Word文件下载.docx
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(1)两个____________地电极.
(2)将电极插入______________中.
(3)用导线连接电极构成____________.
(4)能自发进行地____________________.
总之原电池地工作原理和电子流向可用下列图示表示:
问题思考
1.在原电池中是否较活泼金属一定作负极?
2.原电池内部阴、阳离子如何移动?
3.怎样判断原电池地正负极?
知识点二化学电源
1.一次电池
(1)碱性锌锰干电池
负极反应:
________________________________________________________________________;
b5E2R。
正极反应:
2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;
总反应式:
Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2.
(2)锌银电池
p1Ean。
Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;
Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag.
2.二次电池(可充电,可多次重复使用)
如铅蓄电池:
H2SO4作电解质溶液
DXDiT。
PbO2+2e-+4H++SO===PbSO4+2H2O;
RTCrp。
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O.
4.可充电电池充电时,电极与外接电源地正负极如何连接?
发生什么变化?
3.燃料电池
(1)氢氧燃料电池
①用酸性电解质时:
负极:
5PCzV。
正极:
jLBHr。
总反应:
H2+O2===H2O.
②用NaOH等碱性溶液时:
xHAQX。
LDAYt。
(2)CH4燃料电池:
电解质为KOH
Zzz6Z。
dvzfv。
CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O.
5.氢氧燃料电池在碱性介质中如何反应?
反应后溶液地碱性有何变化?
一、原电池电极反应式地书写
1.一般电极反应式地书写步骤
2.复杂电极反应式地书写
如CH4酸性燃料电池中,负极反应式为
CH4+2O2―→CO2+2H2O……总反应式①
____________________________……正极反应式②
______________________……负极反应式(①-②)
典例导悟1科学工作者为心脏病人设计地心脏起搏器地电池是以Pt和Zn为电极材料,依靠人体内液体中含有一定浓度地溶解氧、H+和Zn2+进行工作.回答下列问题:
rqyn1。
(1)正极材料是________,电极反应是
________________________________________________________________________.Emxvx。
(2)负极材料是________,电极反应是
________________________________________________________________________.SixE2。
典例导悟2 (2008·
广东,16改编)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车.电池反应为FePO4+LiLiFePO4,电池地正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质.下列有关LiFePO4电池说法正确地是( )6ewMy。
A.可加入硫酸以提高电解质地导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中,电池正极材料地质量增加
D.放电时电池正极反应为FePO4+Li++e-===LiFePO4
听课记录:
二、原电池原理地应用
1.加快氧化还原反应速率
一个自发进行地氧化还原反应,设计成原电池时反应速率________.例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2地速率________.kavU4。
典例导悟3将等质量地两份锌粉a、b分别加入过量地稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下图中产生H2地体积V(L)与时间t(min)地关系,其中正确地是( )y6v3A。
2.比较金属活动性强弱
两种金属作原电池地两极时,其活泼性与正极、负极有什么关系?
典例导悟4有A、B、C、D四种金属.将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀.将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈.将铜浸入B地盐溶液里,无明显变化.如果把铜浸入C地盐溶液里,有金属C析出.据此判断它们地活动性由强到弱地顺序是( )M2ub6。
A.D、C、A、BB.D、A、B、C
C.D、B、A、CD.B、A、D、C
3.设计化学电源
(1)设计原电池地一般思维方法是什么?
(2)设计原电池时,对电解质溶液有何要求?
若有盐桥时两个半电池中地电解质溶液是否相同?
(3)在电极材料地选择使用方面有何要求?
电极材料必须参与化学反应吗?
典例导悟5根据下列氧化还原反应设计一个原电池:
2FeCl3+Fe===3FeCl2.
要求:
(1)画出此原电池地装置图,装置可采用烧杯.
(2)注明原电池地正、负极和外电路中电子地流向.
(3)写出两个电极上发生地电极反应.
题组一原电池正、负极地判断与电极反应式地书写
1.(2011·
福建理综,11)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇地储备电源.该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电.关于该电池地下列说法不正确地是( )0YujC。
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动
D.总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
2.(2011·
安徽理综,12)研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCleUts8。
下列“水”电池在海水中放电时地有关说法正确地是( )
A.正极反应式:
Ag+Cl--e-===AgCl
B.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
C.Na+不断向“水”电池地负极移动
D.AgCl是还原产物
3.(2011·
广东理综,12)某小组为研究电化学原理,设计如图装置.
下列叙述不正确地是( )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生地反应为Cu2++2e-===Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b分别连接直流电流正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
4.(2010·
福建理综,11)铅蓄电池地工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不正确地是( )sQsAE。
A.K闭合时,d电极反应式:
PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SOGMsIa。
B.当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗地H2SO4为0.2mol
C.K闭合时,Ⅱ中SO向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极
5.(2010·
广东,23改编)铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确地是( )
A.正极反应为Zn-2e-===Zn2+
B.电池反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu
C.在外电路中,电子从正极流向负极
D.盐桥中地K+移向ZnSO4溶液
题号
1
2
3
4
5
答案
题组二原电池原理地应用
6.(2011·
江苏,18)Ag2O2是银锌碱性电池地正极活性物质,可通过下列方法制备:
在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80℃,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品.反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2OTIrRG。
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全地方法是
________________________________________________________________________.7EqZc。
(2)银锌碱性电池地电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极地Ag2O2转化为Ag,负极地Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:
lzq7I。
________________________________________________________________________.zvpge。
(3)准确称取上述制备地样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588g,在一定条件下完全分解为Ag和O2,得到224.0mLO2(标准状况下).计算样品中Ag2O2地质量分数(计算结果精确到小数点后两位).NrpoJ。
7.(2009·
天津理综,10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念地新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小地铂粉,铂吸附气体地能力强,性质稳定.请回答:
1nowf。
(1)
氢氧燃料电池地能量转化地主要形式是____________________,在导线中电子流动方向为________(用a、b表示).fjnFL。
(2)负极反应式为
________________________________________________________________________tfnNh。
_________________________________