化学选修4 电化学基础导学案

导读:第四章电化学基础第一节原电池,教学重点:原电池原理教学难点:原电池设计基础知识预备:,据此判断它们活动性由强到弱的须序是()A.D>C>A>BB.D>A>B>CC.D,溶液中的阳离子向负极移动C电子从负极流向正极2.下列关于原电池的叙述正确的是(),11.下列事实不能用电化学理论解释的是______,15、下列事实不能用电化学理论解释的是______①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一,1、BD2、

化学选修4 电化学基础导学案

第四章 电化学基础 第一节 原电池

教学目标:知识与技能: 1、 了解原电池原理;

2、 掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件;

3、 理解铜锌原电池的原理与结构,初步学会制作水果电池。 过程与方法:

1、 培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法; 2、 培养学生的观察能力;

3、 培养学生的实验设计能力。 教学重点:原电池原理 教学难点:原电池设计 基础知识预备:

1、原电池是将 转化为 的装置。其本质是 原理的应用。 2、判断下列装置为原电池的是: Zn Cu Zn Cu Zn Cu 镁 铜 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4

A B C D

Zn Zn A l Mg Zn Cu 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 NaOH溶液

E F G 小结: 构成原电池的4个条件是:

?________________________________________________________________________ ? ________________________________________________________________________ ? _______________________________________________________________________ ?___________________________________________________________________________ 3、写出上图中原电池的电极反应式和总反应式:

______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 〈 〉 找规律,小结:①负极 产生阳离子或消耗阴离子, 正极 〈 〉 产生阴离子或消耗阳离子

②注意溶液的酸碱性,适当在电极反应式两边添加___________、________、或 ___________,以遵循电荷守恒和质量守恒。 [自主学习]:一、盐桥在原电池工作中的应用

1

看〈实验4-1〉,结合图4-1,阅读课本P71页有关实验论述,解决如下问题: 1、图4-1和必修2的Cu-Zn原电池装置对照,实验装置有何变化? __________________________________________________________ 2、盐桥的作用________________________________________________ 二、原电池工作的原理和应用:

1、工作原理〈以 Cu-Zn原电池 为例〉 正极:〈 〉_________电子,发生________反应。 负极:〈 〉_________电子,发生________反应。

Zn Cu 外电路

- e 负极 正极

稀 H2SO4 内电路:________向负极移动______向正极移动

2、有盐桥的原电池的工作原理:

外电路 - e 负极 正极

盐 桥 Zn半电池 铜半电池 思考:内电路中,离子是如何移动形成闭合回路的?

+2+

[练习]:依据氧化还原反应:2Ag(aq) + Cu(s) == Cu(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。 三、原电池原理的应用: 1、比较金属的活泼性:(活动性 负极金属 〉正极金属)

[例]有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连结起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们活动性由强到弱的须序是( ) A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 2、加快化学反应速率(形成原电池,加快了氧化还原反应的速率) [例]、将等质量的A、B两份锌粉装入试管中,分别加入过量的稀硫酸,同时向装A的试管中加入少量CuSO4

2

溶液。图表示产生氢气的体积V与时间t的关系,其中正确的是( )

A B C D [例] 根据下式的氧化还原反应设计一个原电池Zn(S) + Fe2+

(aq) = Zn2+

(aq) + Fe2+

(1)装置可采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图_________________________ (2)注明原电池的正极和负___________________________________________________ (3)注明外电路中电子的流向_________________________________

(4)写出两个电极上的电极反应________________________________________________

第一节 原电池 同步测试

1.下列关于原电池的叙述中,正确的是 ( )

A. 原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极 B 形成原电池时,在负极上发生氧化反应 B. 原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动 C 电子从负极流向正极 2.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不同的金属 B. 原电池是化学能转变为电能的装置

C. 在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原 D. 原电池放电时,电流的方向是从负极到正极

3.在Zn、Cu和稀H2SO4组成的原电池装置中,一段时间后,下列说法中正确的是 A. 锌片是正极,铜片上有气泡产生 B 电流方向是从锌片流向铜片 B. 溶液中H2SO4 的物质的量减少 D 电解液的PH保持不变

4.一原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+

=Zn2+

+Cu,该反应的原电池的正确组成是

A B C D 正极 Zn Cu Zn Fe 负极 Cu Zn Ag Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 5.以Mg片和Al片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,下列说法正确的是( A. Mg片作负极,电极反应:Mg-2e-=Mg2+

B. Al片作负极,电极反应:Al+4OH-

-3e-=AlO-

2+2H2O C. 电子从Mg电极沿导线流向Al电极 D. Mg片上有气泡产生

6.下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是 ( ) A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C、与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子

3

D、常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化

7.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A →B ;当A、D组成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为:E+2e=E,B-2e=B则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为( )

A、A﹥B﹥E﹥D B、A﹥B﹥D﹥E C、D﹥E﹥A﹥B D、D﹥A﹥B﹥E 8.原电池的正负极的判断:

①由组成原电池的两极材料判断。一般是 的金属为负极,活泼性 的金属或能 的非金属为正极。

②根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由 流向 ;电子流动方向是由 极流向 极。

③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是 极,阴离子移向的极为 极。

④根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是 电子发生氧化反应,其正极总是 电子发生 反应。

9.从能量转化角度看,原电池是一种由______的装置.例如由银锌组成的原电池,银为______极,发生______反应,电子从______极流向______极.

10.近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液.靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流.其工作时电极总反应式为:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3;请判断:(1)原电池的负极是______;(2)工作时原电池的两极反应:A.负极______ ;B.正极_____ ;(3)工作时原电池正极附近pH______(增大,减小,不变).

11.下列事实不能用电化学理论解释的是______

①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块 ②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 ③铝片不用特殊方法保存 ④常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几乎不反应 12.如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸。

(1)中反应的离子方程式为 , (2)中的电极反应:Fe:

、Sn:

2---2+

Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变) (3)中被腐蚀的金属是

、其电极反应式为

比较(1)、(2)、(3)中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是

13、近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液.靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流.其工作时电极总反应式为:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3;请判断:

4

(1)原电池的负极是______;

(2)工作时原电池的两极反应:A.负极______ ;B.正极______ ; (3)工作时原电池正极附近pH______(增大,减小,不变). 14、如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸。 (1)中反应的离子方程式为 , (2)中的电极反应:Fe:

、Sn:

Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变) (3)中被腐蚀的金属是

、其电极反应式为

比较(1)、(2)、(3)中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是

15、下列事实不能用电化学理论解释的是______ ①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块 ②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 ③铝片不用特殊方法保存

④常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几乎不反应

第一节原电池(1)

1、BD 2、B 3、C 4、D 5、BD 6、B 7、D 8、活泼、导电、正极、负极、负、正、正、负、失、得、还原9.化学能转变为电能;正;还原;锌,银.10.(1)Al, (2)Al-3e=Al;O2+2H2O+4e=4OH (3)增大 11.③④ 12.(1)Fe + 2H = Fe + H2↑

(2)Fe + 2e = Fe 2H + 2e = H2↑ (3) 2 1 3 13、(1)Al,

(2)Al-3e=Al;O2+2H2O+4e=4OH (3)增大

14、(1)Fe + 2H = Fe + H2↑

(2)Fe + 2e = Fe 2H + 2e = H2↑ 增大 (3) Zn,Zn + 2e = Zn (2)(1)(3) 15、③④

5

-2+

-2+

+

-+

2+3+

--2+

+

-+

2+

3+

-

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