安徽省懷遠(yuǎn)縣包集中學(xué)高中化學(xué) 電化學(xué)課件 魯科版選修4

原電池與電解習(xí)題課原電池與電解習(xí)題課1 1、復(fù)習(xí)原電池原理。能正確判斷原電池的電極，、復(fù)習(xí)原電池原理。能正確判斷原電池的電極， 熟練書寫電極反應(yīng)方程式，了解化學(xué)電源，熟練書寫電極反應(yīng)方程式，了解化學(xué)電源， 熟悉相關(guān)習(xí)題。熟悉相關(guān)習(xí)題。2 2、復(fù)習(xí)電解原理。熟練運(yùn)用電解規(guī)律解決實(shí)際問題、復(fù)習(xí)電解原理。熟練運(yùn)用電解規(guī)律解決實(shí)際問題 并能正確書寫電極反應(yīng)方程式。并能正確書寫電極反應(yīng)方程式。教學(xué)目的：教學(xué)重點(diǎn)：判斷原電池和電解池的電極，熟練書寫電判斷原電池和電解池的電極，熟練書寫電極反應(yīng)方程式，極反應(yīng)方程式，首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組教學(xué)設(shè)計(jì)： 通過對(duì)例題的的討論：1、復(fù)習(xí)原電池和電解池的基本知識(shí)。2、歸納出解題的一般思路。 3、培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。5、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組練習(xí)題：練習(xí)題：指出下圖裝置的名稱，說出可能觀察指出下圖裝置的名稱，說出可能觀察到的現(xiàn)象，寫出電極名稱及電極反應(yīng)到的現(xiàn)象，寫出電極名稱及電極反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)出裝置中的電流方的化學(xué)方程式，標(biāo)出裝置中的電流方向。向。鐵棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液解題思路：解題思路：考察的知識(shí)點(diǎn)考察的知識(shí)點(diǎn)題給信息題給信息相關(guān)習(xí)題相關(guān)習(xí)題解題方法及步驟解題方法及步驟首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組習(xí)題變式習(xí)題變式準(zhǔn)確表述準(zhǔn)確表述首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組原電池與電解池的區(qū)別原電池與電解池的區(qū)別原電池電解池形成條件判斷依據(jù)電極名稱電極反應(yīng)電子流向離子流向能量轉(zhuǎn)化相互聯(lián)系活動(dòng)性不同的兩種電極活動(dòng)性不同的兩種電極 兩極（可同可不同）兩極（可同可不同）電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 (自發(fā)氧化反應(yīng)自發(fā)氧化反應(yīng)) 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液閉合回路閉合回路 直流電源直流電源無外電源無外電源 有外電源有外電源負(fù)極：較活潑金屬負(fù)極：較活潑金屬 陽極陽極:與外電源正極相接與外電源正極相接正極正極:不活潑金屬或非金屬不活潑金屬或非金屬 陰極陰極:與外電源負(fù)極相接與外電源負(fù)極相接負(fù)極：失電子被氧化負(fù)極：失電子被氧化 陽極陽極:氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)正極正極:離子得電子被還原離子得電子被還原 陰極陰極:陽離子得電子被還原陽離子得電子被還原負(fù)極經(jīng)外電路流向正極負(fù)極經(jīng)外電路流向正極 負(fù)極到陰極，陽極再到正極負(fù)極到陰極，陽極再到正極 陽離子移向正極，陰離子向負(fù)極陽離子移向正極，陰離子向負(fù)極 陽離子移向陰極，陰離子移向陽極陽離子移向陰極，陰離子移向陽極化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能原電池可作電解池的電源原電池可作電解池的電源實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 現(xiàn)有石墨、鎂條、鋁片、稀硫酸、燒堿溶液、現(xiàn)有石墨、鎂條、鋁片、稀硫酸、燒堿溶液、干電池、電流計(jì)、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計(jì)出幾種原電干電池、電流計(jì)、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計(jì)出幾種原電池，正負(fù)極分別是哪種物質(zhì)？池，正負(fù)極分別是哪種物質(zhì)？首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組練習(xí)：練習(xí)：將銅片與鋁片用導(dǎo)線相連，分別插入濃硝酸、燒堿將銅片與鋁片用導(dǎo)線相連，分別插入濃硝酸、燒堿溶液中，能否形成原電池，若可以形成原電池，負(fù)溶液中，能否形成原電池，若可以形成原電池，負(fù)極是哪種物質(zhì)？極是哪種物質(zhì)？怎樣理解較活潑的金屬做原電池的負(fù)極？小結(jié)：小結(jié)：陰極無論是何種材料做電極，電極本身不參加反應(yīng)陰極無論是何種材料做電極，電極本身不參加反應(yīng)若若活性材料做陽極，陽極本身參與反應(yīng)被活性材料做陽極，陽極本身參與反應(yīng)被損耗損耗，溶，溶液中離子不放電液中離子不放電。寫出右圖各裝置的電極反應(yīng)（電解質(zhì)溶液均為寫出右圖各裝置的電極反應(yīng)（電解質(zhì)溶液均為CuClCuCl2 2 溶液）溶液）CCCCuCuCuCuC首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組練習(xí)：已知：蓄電池在放電時(shí)起原電池作用，充電時(shí)起電解池的作用。鉛蓄電池發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放電時(shí)負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)：充電時(shí)陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)：用此蓄電池電解CuSO4溶液時(shí)，通電半小時(shí)后生成3.2克Cu，蓄電池內(nèi)消耗硫酸的物質(zhì)的量為：_,電路中的電流強(qiáng)度為_.因長期使用蓄電池兩極模糊不清，請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)確定蓄電池的電極。放電充電首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組Pb + SO42- 2e- = PbSO4還原還原劑做劑做原電原電池的池的負(fù)極負(fù)極氧化氧化劑做劑做原電原電池的池的正極正極0.1mol5.35 安安PbSO4 + 2H2O 2e- = PbO2 + 4H+ + SO4 2-(+) ()銀鋅電池的工作原理表示為：2Ag + Zn(OH)2 = Ag2O + Zn + H2O(陽) (陰)原電池原理的應(yīng)用1、判斷金屬的活潑性、判斷金屬的活潑性生活實(shí)際中生活實(shí)際中典型習(xí)題：典型習(xí)題：2 2、判斷反應(yīng)速率判斷反應(yīng)速率: : 濃度、溫度、氣體壓強(qiáng)、催化劑、光、表面積、是否構(gòu)濃度、溫度、氣體壓強(qiáng)、催化劑、光、表面積、是否構(gòu) 成原電池、溶劑等。成原電池、溶劑等。3 3、原電池的設(shè)計(jì)方法：、原電池的設(shè)計(jì)方法：金屬的腐蝕與防護(hù)制作各種電池首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組據(jù)報(bào)道最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿據(jù)報(bào)道最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿 作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫或鋰電池作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫或鋰電池 的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。據(jù)此回答的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。據(jù)此回答:(1)甲醇是甲醇是_極，電極反應(yīng)是極，電極反應(yīng)是_(2)電池反應(yīng)的離子方程式電池反應(yīng)的離子方程式_(3)這種電池若用在宇宙飛船上還可以為宇航員提供生活用水。這種電池若用在宇宙飛船上還可以為宇航員提供生活用水。 設(shè)在這種電池的總反應(yīng)中每消耗設(shè)在這種電池的總反應(yīng)中每消耗1mol甲醇將生成甲醇將生成amol水和放水和放 出出QkJ的熱量，在實(shí)際使用中這種電池每發(fā)的熱量，在實(shí)際使用中這種電池每發(fā)1度電時(shí)生成度電時(shí)生成mg 水。則電池的能量利用率為水。則電池的能量利用率為_ (用含用含a、Q、 m的代數(shù)式表示。的代數(shù)式表示。負(fù)CH3OH6e8OH=CO32+6H2O2CH3OH3O24OH=2CO32+6H2O6.48a106Qm首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組 A A、B B、C C、D D、E E五種金屬，五種金屬，A A、B B與硫酸銅溶液組成原與硫酸銅溶液組成原電池后，電池后，B B上析出紅色銅；上析出紅色銅；B B、C C與硫酸銅溶液組成原與硫酸銅溶液組成原電池后，電池后，B B的質(zhì)量逐漸減??；的質(zhì)量逐漸減?。籄 A、D D與硫酸銅溶液指出與硫酸銅溶液指出原電池后，原電池后，A A極上發(fā)生還原反應(yīng)；極上發(fā)生還原反應(yīng)；D D、E E與稀硫酸組成與稀硫酸組成原電池后，原電池后，E E溶解，則五種金屬活動(dòng)性由大到小的順溶解，則五種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是序是_E、D、A、B、C1 1、比較下列原電池中哪一極腐蝕最快？、比較下列原電池中哪一極腐蝕最快？HClHClHClA BCDMgZnZnZnCuFeC C中中ZnZn極腐蝕最快極腐蝕最快原電池原理應(yīng)用原電池原理應(yīng)用2 2、在不改變酸的濃度及用量和鋅粒大小的情況、在不改變酸的濃度及用量和鋅粒大小的情況下，常溫下要加快鋅與鹽酸反應(yīng)的速率，可以采取下，常溫下要加快鋅與鹽酸反應(yīng)的速率，可以采取的措施的措施_要減慢鋅與鹽酸反要減慢鋅與鹽酸反應(yīng)應(yīng)的速率，可以采取的措施的速率，可以采取的措施_。加入少量硫酸銅晶體加入少量硫酸銅晶體加入少量醋酸鈉晶體加入少量醋酸鈉晶體首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組3.原電池的設(shè)計(jì)方法：原電池的設(shè)計(jì)方法：例題：例題：依據(jù)：依據(jù)：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 設(shè)計(jì)原電池。設(shè)計(jì)原電池。電極：電極：電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液: : 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：正極：石墨；負(fù)極：銅 FeCl3溶液 負(fù)極： Cu 2e- = Cu2 正極：2Fe3 2e- = Fe2首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組稀稀H2SO4稀稀H2SO4CCuKClNa2SO4PtE1 1、下列裝置中，工作一段時(shí)間后，溶液的、下列裝置中，工作一段時(shí)間后，溶液的pHpH增大（增大（ ） 溶液濃度基本不變的是（溶液濃度基本不變的是（ ）ACE2 2、因發(fā)生電極反應(yīng)，直接破壞了該電極附近水的電離平衡的、因發(fā)生電極反應(yīng)，直接破壞了該電極附近水的電離平衡的 是是 （ ） A. A. 電極氯化銅溶液的陰極電極氯化銅溶液的陰極 B. B. 銅鋅原電池的負(fù)極銅鋅原電池的負(fù)極 C. C. 電解飽和食鹽水的陰極電解飽和食鹽水的陰極 D.D.電解飽和食鹽水的陽極電解飽和食鹽水的陽極C首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組5 5、與外電源兩極相連的兩塊鋅板各重、與外電源兩極相連的兩塊鋅板各重100g 100g ，平行插入，平行插入CuSOCuSO4 4 溶液中通電一段時(shí)間后，兩極相差溶液中通電一段時(shí)間后，兩極相差12.85g12.85g，與電源負(fù)極相，與電源負(fù)極相 連的鋅板質(zhì)量變?yōu)槎嗌倏?？（連的鋅板質(zhì)量變?yōu)槎嗌倏耍浚–uCu相對(duì)原子質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量63.563.5）106.35g4 4、用鉑電極電解一定濃度的下列溶液，一段時(shí)間后向剩余液、用鉑電極電解一定濃度的下列溶液，一段時(shí)間后向剩余液 中加入適量物質(zhì)（括號(hào)中中加入適量物質(zhì)（括號(hào)中),),能使溶液與電解前相同的是（能使溶液與電解前相同的是（ ） A. HA. H2 2SOSO4 4( (水）水） B. CuClB. CuCl2 2 ( (水）水） C. CuSOC. CuSO4 4Cu(OH)Cu(OH)2 2 D.NaCl D.NaCl（鹽酸）（鹽酸）A首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組6、在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩、在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棍，可以上下攪動(dòng)液體，根石墨電極，圓筒內(nèi)還有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棍，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如圖。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上裝置如圖。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。靜置后液體右分有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。靜置后液體右分成兩層，下層液體呈現(xiàn)紫紅色，上層液體幾乎無色，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：成兩層，下層液體呈現(xiàn)紫紅色，上層液體幾乎無色，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：陽極上的電極反應(yīng)：陽極上的電極反應(yīng)：陰極上的電極反應(yīng)：陰極上的電極反應(yīng)：原上層液體是：原上層液體是：原下層液體是：原下層液體是：攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是:要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬陽離子的方法是：要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬陽離子的方法是：K KI I或或NaINaI水溶液水溶液CCl4或或CHCl3等等22e=22H+ + 2e = H2碘在碘在CClCCl4 4中溶解度大于在水中的溶解度，因此絕大部中溶解度大于在水中的溶解度，因此絕大部分碘轉(zhuǎn)移到分碘轉(zhuǎn)移到CClCCl4 4中中焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)首師大附中首師大附中 化學(xué)組化學(xué)組練練習(xí)習(xí)判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式.()()()2H+2e-H2負(fù)極：負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：正極正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()負(fù)極負(fù)極：正極正極：總反應(yīng)總反應(yīng)：正極：正極：負(fù)極負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4 ()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Fe2e- Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H22.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是3。試將下列兩個(gè)氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)原電池試將下列兩個(gè)氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)原電池Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag2Fe3+Fe=3Fe2+( D )( Zn AgNO3 C )( Fe Fe2(SO4)3 C )A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定；鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B. 保持平衡狀態(tài)；保持平衡狀態(tài)；C. 鐵圈向下傾斜；鐵圈向下傾斜；D. 銀圈向下傾斜；銀圈向下傾斜；練習(xí)練習(xí) X、Y、Z都是金屬，把都是金屬，把X浸入浸入Z的硝酸鹽溶液中，的硝酸鹽溶液中，X的表面有的表面有Z析出，析出，X與與Y組成原電池時(shí)，組成原電池時(shí)，Y是電池的負(fù)是電池的負(fù)極。極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)樾驗(yàn)開C