双液原电池
备注：选择题答案写在对应题号的前面。
1． 对于原电池的电极名称，叙述错误的是
A ．发生氧化反应的一极为负极
B ．正极为电子流入的一极
C ．比较活泼的金属为负极
D ．电流流出的一极为正极
2． 关于右图装置的叙述，正确的是
A ．铜是负极，铜片上有气泡产生
B ．铜片质量逐渐减少
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后生成H 2
3． 如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转，M 棒变粗，N 棒变细，由
此判断下表中所列M 、N 、P 物质，其中可以成立的是
4． 在如图所示的装置中，a 的金属活动性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的
各种叙述不正确的是
A ．碳棒上有气体放出，溶液pH 变大
B ．a 是正极，b 是负极
C ．导线中有电子流动，电子从a 极流向b 极
D ．a 极上发生了氧化反应 5． X 、Y 、Z 、M 、N 代表五种金属。有以下化学反应： ①水溶液中：X ＋Y 2＋===X 2＋＋Y ②Z ＋2H 2O(冷)===Z(OH)2＋H 2↑
③M 、N 为电极与N 盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M －2e －===M 2＋ ④Y 可以溶于稀H 2SO 4中，M 不被稀H 2SO 4氧化，则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是
A ．M ＜N ＜Y ＜X ＜Z
B ．N ＜M ＜X ＜Y ＜Z
C ．N ＜M ＜Y ＜X ＜Z
D ．X ＜Z ＜N ＜M ＜Y 6． 锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是
A ．正极反应为Zn －2e －
===Zn 2＋
B ．电池反应为Zn ＋Cu 2＋===Zn 2＋＋Cu
C ．在外电路中，电流从负极流向正极
D ．盐桥中的K ＋
移向ZnSO 4溶液
7．依据氧化还原反应：2Ag ＋(aq)＋Cu(s)===2Ag(s)＋Cu 2＋(aq)设计的原电池如下图所示。
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。 8．现有如下两个反应：
(A)NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O (B) Zn ＋H 2SO 4=== ZnSO 4＋H 2↑
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池________________________。 (2)如果不能，说明其原因_________________________________________。 (3)如果可以，则依次写出正、负极材料、反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)及其电极反应式：
负极：________，____________，_________________________________；
正极：________，____________,___________________________ ；
高中化学原电池和电解池全面总结版
原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较： 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形 成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫 做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧 化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变 为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类 型 自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应） 电子流 向 负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方 向 正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转 化 化学能→电能电能→化学能 应用 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）； ③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 化学腐蚀电化腐蚀
3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4．电解、电离和电镀的区别 5．电镀铜、精炼铜比较
溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小 6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）： 总反应方程式 电解质溶液阳极反应式阴极反应式 溶液酸碱性变化 （条件：电解） CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑—— HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱 Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，碱性增强 2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑ H+放电，碱性增强 +2NaOH 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2 OHˉ放电,酸性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu ↑+2H2SO4 考点解说 1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 （1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O==4OH- 总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2．金属的防护
2020高考热点微专题---双液电池的纽带--盐桥
双液电池的纽带---盐桥 1.盐桥的组成：盐桥中一般装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 2.电池的表示方法：（-）还原态|氧化态‖还原态|氧化态（+） 如：（-）Zn(s)|ZnSO4(aq)‖CuSO4(aq)|Cu(s)（+） 3.盐桥的本质：在电路接通的情况下，盐桥就是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼胶作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的。盐桥含饱和KCl溶液时，K＋移向正极，Cl－移向负极。 4.盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。 5.盐桥的优点：氧化剂和还原剂分别在两个池子中，不直接接触，不存在直接反应的过程，可以最大限度地将化学能转化成了电能，减少了能量损耗，电流稳定，且持续时间长。关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。 1.有关下图所示原电池的叙述不正确的是（） A.电子沿导线由Cu片流向Ag片 B.正极的电极反应式是Ag＋＋e－===Ag C.Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应 D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu（NO3）2溶液 2.如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（） A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极 B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu C.该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子 3.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（） A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C.检流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D.检流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的 石墨电极为负极 4.下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO3－4＋2I－＋2H＋AsO3－3＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。 下列叙述中正确的是（） A.甲组操作时，检流计（G）指针发生偏转 B.甲组操作时，溶液颜色变浅 C.乙组操作时，C2作正极 D.乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－ 5.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O2－7＞Fe3＋，设计了盐桥式的原电池，如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()
原电池-教学设计
西南大学第七届师范生讲课比赛 化学化工学院2014级化学师范二班黄小雪 “原电池”教学设计 一、教材分析 本节课授课内容选自高中化学必修二第二章第二节“化学能与电能”第二课时“原电池”。在高中化学中关于原电池的内容有两部分，分别是必修二第二章第二节(化学能与电能)以及选修四第四章第一节(原电池)。本节课作为必修内容中的一部分，在高中的教材中具有承上启下的作用, 它是对高一上册氧化还原，电子得失等知识综合运用的承接，也是对必修四中原电池，电解池知识学习的一个启发，同时为原电池的组成条件的后续学习做好铺垫。 二、学情分析 本节课针对高一下册的学生，学生在必修一中已学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识， 对氧化还原反应的特征一一“反应中有电子的得失”有较好的认识；在初中物理中也学习了电学最基础的知识，在知识层次上达到了可以学习电化学的基础，在知识的理解掌握上也较容易掌握。 三、教学目标 1、知识与技能： (1) 掌握原电池的本质，知道不同能量间可进行转化； (2) 初步掌握原电池工作原理； (3) 会判断原电池的正负极及原电池中电子的流向； (4) 初步掌握通过对比的方法来处理实验结果，由具体的实验现象形成抽象的结论。 2、过程与方法 (1)通过回顾“火力发电”的过程，了解能量的一系列转化； ⑵ 通过探究实验，模拟电池内部的工作情况，分析并归纳出原电池的工作原理； (3)通过对比实验，认识到原电池在化学能转变为电能过程中所起到的作用，加深对原电池的认识； 3、情感态度与价值观
(1)体会合作探究对于化学学习和进行化学科学研究的重要性; (2)充分理解“化学是一门以实验为基础的科学”，形成化学源于生活服务于生活的概念。 四、教学重难点 重点：原电池的本质及工作原理 难点：原电池的工作原理 五、教学方法 合作探究学习法讲授法实验演示法 六、教学过程
高中化学 原电池原理
原电池原理 一．原电池 1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极 （2）电解质溶液 （3）电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构：内电路——电解质溶液、电极 导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动） 外电路——电极（与导线） 导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强） 正极（金属活泼性弱）。 正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 4.反应特点：自发的氧化还原反应 5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（） Ａ．原电池能将化学能转变为电能 Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应 Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（） A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应 【练习题2】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
原电池中的盐桥的作用与反应本质
认识原电池中的“桥” 一、盐桥的构成与原理： 盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl 琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。 用作盐桥的溶液需要满足以下条件： 阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。盐桥作用的基本原理是： 由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。 常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。 二、盐桥的作用： 盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？ Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。 三、盐桥反应现象： 1、检流计指针偏转（或小灯泡发光），说明有电流通过。从检流计指针偏转的方向可以知道电流的方向是Cu极→Zn极。根据电流是从正极流向负极，因此，Zn极为负极，Cu
《原电池》教学设计
高中化学选修四 第四章第一节《化学能与电能》第一课时原电池教学设计1、教学目标 （1）知识与技能 掌握原电池的构成条件，会判断原电池的电极，会判断电子的流向，电流的流向，会设计简单的原电池，知道盐桥的作用。 （2）过程与方法 通过实验探究原电池的构成条件，培养学生设计实验、讨论与交流等技能及科学研究方法。 （3）情感态度与价值观 通过合作学习，培养合作技巧与意识；让学生感到化学与我们生活生产的密切联系；让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用。 2、教学重难点：原电池的原理和原电池的组成，盐桥的组成和作用。 3、内容分析： 本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容。融合了氧化还原反应、能量的转换、原电池原理的应用、电解质溶液、金属的活泼性以及物理中的电学等知识等，综合性较强。学好本节内容有助于学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，金属腐蚀和防护、电解原理和有关计算等知识联系起来的知识网络；对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用; 原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。 4、学情分析：学生在必修一中学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识，在
初中物理中也学习了电学最基础的知识，在知识层次上达到了可以学习电化学的基础，在知识的理解掌握上应该较容易掌握,并且在必修二学过一些关于原电池的基础知识，在理解上加深印象。 5、设计思路：首先以多媒体展示小故事“会发电的土豆”创设情境，引领学生展开对原电池原理的实验探索，进而通过练习总结出构成原电池需要的条件突破本节教学上的重难点。 6、教学方法：主要采用实验讨论法并辅助以多媒体教学手段。从实验出发，通过实验引导学生讨论、类比分析，从而归纳出原电池的概念和组成条件，并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。 三、教学过程 （一）创设情景，以疑激思，揭示新知（5分钟） （二）自主探索，合作交流，理解新知 1.探究实验一：原电池的概念（10分钟）
原电池和电解池全面总结(热点)
原电池和电解池
5 6 考点解说 1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 （1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O==4OH- 总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2．金属的防护 ⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。如：不锈钢。⑵在金属表面覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法 ①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。②牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极 3。常见实用电池的种类和特点 ⑴干电池（属于一次电池） ①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋ ⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池） ①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O B.充电反应阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4放电 === 充电 2PbSO4 + 2H2O 注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。电极名称看电子得失，电极反应式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。 ⑶锂电池 ①结构：锂、石墨、固态碘作电解质。 ②电极反应负极：2Li-2e-= 2Li+ 正极：I2 +2e- = 2I-总式：2Li + I2 = 2LiI ⑷A.氢氧燃料电池 ①结构：石墨、石墨、KOH溶液。 ②电极反应H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H2+O2=2H2O （反应过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流）注意：还原剂在负极上反应，氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入）。若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装KCl的琼脂，形成闭合回路）。 B．铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。 电极反应：铝是负极4Al-12e-== 4Al3+； 石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH- 4．电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表： K+ 原电池中的盐桥的作用 与反应本质 原电池中的盐桥的作用 与反应本质 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08] 认识原电池中的“桥” 一、盐桥的构成与原理： 盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。 用作盐桥的溶液需要满足以下条件： 阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。盐桥作用的基本原理是： 由于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生的液接电位稳定。又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等,从而使液接电位减至最小以至接近消除。 常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和 0.1mol/LKNO3等。 二、盐桥的作用： 盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？ Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷， 使溶液保持电中性，反应可以继续进行。盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。 三、盐桥反应现象： 1、检流计指针偏转（或小灯泡发光），说明有电流通过。从检流计指针偏转的方 向可以知道电流的方向是Cu极→Zn极。根据电流是从正极流向负极，因此，Zn极为负极，Cu极为正极。而电子流动的方向却相反，从Zn极→Cu极。电子流出的一极为负极，发生氧化反应；电子流入的一极为原电池的正极，发生还原反应。 一般说来，由两种金属所构成的原电池中，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极。其原理正是置换反应，负极金属逐渐溶解为离子进入溶液。反应一段时间后，称重表明，Zn棒减轻，Cu棒增重。 Zn-2e=Zn2+（负极） Cu2++2e=Cu（正极） 原电池发生原理是要两极存在电位差，锌铜原电池实际发生的电池反应是锌与铜离子的反应，铜片只起到导电作用，并不参与反应。 原电池 一、概述 这是新课程高一化学必修2第二章化学反应与能量第二节化学能与电能的第一课时 当今社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件，接着教材介绍根据此原电池原理可以制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。 二、教学目标分析 1、知识与技能目标 （1）通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条件，初步形成原电池的概念（2）了解原电池的工作原理 （3）通过原理的分析掌握原电池的电极判断方法 （4）通过实际装置的判断掌握原电池的形成条件 （5）通过对自发反应的分析掌握原电池的电极反应及总反应方程式的书写 2、过程与方法 （1）通过对科学探究过程中实验现象的观察、讨论、归纳、呈现，培养实验观察能力、实验现象的描述能力和使用化学用语的技能，通过对实验现象的整理、分析、推理、归纳，从中培养实验分析能力和实验探究能力，同时，在分组实验中培养合作学习的能力，体验与他人交流的重要性 （2）通过对探究原电池的工作原理和构成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，初步形成自主学习化学的能力 （3）通过对化学能转化为电能的学习，体验到科学探究的过程，理解科学探究的意义，认识科学探究的基本过程与方法，初步养成科学探究的能力 3、情感态度与价值观 （1）通过探究化学能转化为电能的奥妙，发展学习化学的兴趣与热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 （2）(2)通过原电池的探究实验，体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感，同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。（3）了解原电池对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想 三、学习者特征分析 1、高一学生正是15、16岁的年龄，求知欲很旺盛同时有较高的动手能力和实验操作能 高中化学原电池和电解池全面总结超全版 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 原电池和电解池1．原电池和电解池的比较： 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4．电解、电离和电镀的区别 5．电镀铜、精炼铜比较 6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）： ↑+2NaOH强 CuSO 44OH--4e-=2H 2 O+O 2 ↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO 4 +2H 2 O=2Cu+ O 2 ↑+2H 2 SO 4 OHˉ放电,酸性 增强 考点解说 1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生（1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O 2+4e-+2H 2 O==4OH- 总式：2Fe+O 2+2H 2 O==2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2 O==4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 ==Fe 2 O 3 +3H 2 O （2）析氢腐蚀： CO 2+H 2 O H 2 CO 3 H++HCO 3 - 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H 2 ↑ 总式：Fe + 2CO 2 + 2H 2 O = Fe(HCO 3 ) 2 + H 2 ↑ Fe(HCO 3) 2 水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2 O 3 。 2．金属的防护 ⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。如：不锈钢。⑵在金属表面覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法 ①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。②牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极 3。常见实用电池的种类和特点 原电池 一、内容及其解析 1．内容：学习原电池概念、原理、组成及应用 2．解析:要求学生了解化学能与电能相互转化原理 二、目标及其解析 1、目标： ①了解原电池工作原理。②掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 2、解析： （1）通过从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质 （2）通过练习，让学生掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 三、教学问题诊断分析 1、重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 难点：引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 2、通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子 最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，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，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。 专题1 第2单元第1课时 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1．有关原电池下列说法中正确的是() A．在外电路中电子由正极流向负极 B．在原电池中，只有金属锌作负极 C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动 【解析】在原电池中，电子由负极流向正极，阳离子向正极方向移动，阴离子向负极方向移动。当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时，一般Zn作正极。 【答案】 C 2．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，并经过一段时间后，下列各叙述中正确的是() 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 【解析】Fe为负极：Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极；2H＋＋2e－===H2↑，Cl－的浓度基本不变。 【答案】 D 3．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是() A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2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 【解析】由原电池总反应式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可知负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，所以只有A项符合要求。 【答案】 A 4．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电 极质量增加，则可能是下列情况中的( ) A ．X 是负极，电解质溶液为CuSO 4溶液 B ．X 是负极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 C ．X 是正极，电解质溶液为CuSO 4溶液 D ．X 是正极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 【解析】 将金属X 、Y 用导线连接，同时，插入相应的电解质溶液中，构成原电池。负极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向正极，溶液中的阳离子在正极得电子而被还原，若使Y 极质量增加，四个选项中，只有A 正确；X 是负极；Y 是正极，电解质是CuSO 4溶液。 【答案】 A 5．理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选)( ) A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <0 B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l) ΔH <0 C ．CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH >0 D ．2FeCl 3(aq)＋Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 【解析】 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，故A 、D 项可以；B 项中是复分解反应不可以；C 项中ΔH >0为非自发的氧化还原反应。 【答案】 BC 6．判断下列装置，哪些能形成原电池且电流计发生偏转( ) 【解析】 原电池形成条件是①活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极。②电解质溶液。③外电路形成闭合回路，只要符合上述条件均可形成原电池。 要使电流计发生偏转，电子必须由导线流过形成电流。 双液原电池的工作原理盐 桥(选修4预习) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 原理与装置关系回顾简析 联系上述原电池的形成原理与装置，我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么？ 形成条件 双液原电池的工作原理盐桥 1．氧化还原反应(如活性不同的电极，形成电势差) 2．电解质(如溶液中，离子导电) 3．闭合回路(持续稳定的电流) 锌铜原电池的缺陷 电池的极化作用 原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 由于是单液电池，因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子 从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应) 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 可逆原电池的电动势 1．电极与电解质溶液界面间电势差的产生 2．接触电势差 电子逸出功(φe)不同，逸出电子的数量不同 当两金属相间不再出现电子的净转移时，其间 建立了双电层，该双电层的电势差就是接触电势差，用φ接触表示。φ接触∝φe,1-φe,2 3．液体接界电势差 两液相间形成的电势差即为液体接界电势差，以φ扩表示。 普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别 【例1】 理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A．CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H＜0 B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)==NaNO3(aq)＋H2O(l) △H＜0 C．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) △H＜0 D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)==3FeCl3(aq) △H＜0 【例2】 下列哪几个装置能形成原电池 原电池的教学设计 10120540119-潘西 一、教材分析 本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容。融合了氧化还原反应、能量的转换、原电池原理的应用、电解质溶液、金属的活泼性以及物理中的电学等知识等，综合性较强。学好本节内容有助于学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，金属腐蚀和防护、电解原理和有关计算等知识联系起来的知识网络；对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用; 原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。 二．学情分析 学生在必修一中学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识，在初中物理中也学习了电学最基础的知识，在知识层次上达到了可以学习电化学的基础，在知识的理解掌握上应该较容易掌握。 三、教学思路 原电池是把电能转化为化学能的一种装置，也是化学与能源相联系的很关键的内容，这些知识不但能让学生大开眼界，而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵，所以我认为这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的讲授和学习。我设计本节课的教学思路是这样的，从生活中的电能来源分析出发，挖掘出火力发电为电源的主要来源，从而分析火力发电的原理，从中建立起化学反应的化学能和电能的联系，使学生产生联想，电到底是怎么产生的？从而对探索化学能和电能转化原理的欲望增强。在上课过程中，通过实验和课堂讨论的方式，时刻注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。 四、教学目标 知识与能力：1.了解能源与化学能之间的关系。 2.能设计简单的原电池以此掌握原电池的构成条件。 3能分析电池反应中的正负极，电子和电流的流向以及溶液中的离 子流向。 .过程与方法：通过动手设计实验探讨原电池的构成条件，学会简单而系统的科学研究方法和手段 情感态度与价值观： 1.让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作 用。 2.通过自主和合作设计实验，明白科学探究过程的艰辛与不易， 形成良好的科学态度同时形成合作学习的理念五：教学重难点 重点：原电池的原理和原电池的组成。 难点：原电池的原理和原电池的组成。 六：教学方法 主要采用实验讨论法并辅助以多媒体教学手段。从实验出发，通过实验引导学生讨论、类比分析，从而归纳出原电池的概念和组成条件，并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。 五、教材分析 化学专题6 原电池与电解池 [高考考向] 学科内重点热点分析 原电池与电解池是高考每年都涉及的内容，本专题的考查要求为：（1）理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。（2）了解电解和电镀的基本原理及应用。高考考查的方式除了以课本知识为基点的原电池和电解池原理的直接考查外，还给出以最新电池等新科技和新知识为信息的信息迁移题，以考查学生对课本知识的灵活运用和信息处理能力。 跨学科重点热点分析 以原电池和电解池原理为主的电化学是主要与物理学科交叉的重要契合点之一。原电池和电解池均与物理中的电学相关，它们之间沟通的最主要途径是电路中通过的电子电量，由此可发散至电路的连接、电功率、电流强度、电压、电阻等的计算。 [学科内综合能力测试例释] [例1]下列关于铜电极的叙述正确的是 A．铜锌原电池中铜是正极 B．用电解法精炼铜时粗铜作阴极 C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 [解析]本题通过对铜电极的判定，将原电池和电解池综合在一起进行考查，意在从中了解考生对电能与化学能转变原理的理解。题目有一定的知识跨度，在考查知识的同时，也考查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是负极，则铜极是正极，选项A正确；精炼铜时，需将其中的铜变成铜离子，再在阴极还原成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项B错误；在工件上镀铜时，需要将溶液中的铜离子还原成铜而沉积在工件上。用作向溶液中供给铜离子的通则必须作为阳极，选项C 正确；电解硫酸时，金属铜如果作为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内有H+、Cu2+两种离子共存时，后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达不到制氢气和氧气的目的。选项D不对。 [答案]A、C [例2]将质量分数为0.052的NaOH溶液1L（密度为1.06g·cm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010时停止电解，则这时溶液中应符合的关系是 信息，借以考查考生思维的敏捷性。常规解：由题设条件可知，1LNaOH溶液中含有的溶质质量为：1000mL×1.06g·cm-3×0.052=55.12g，电解稀硫酸事实上消耗了水，使溶液浓度增 Cu 福建省漳州市芗城中学高二化学 原电池的工作原理教案 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。 【教学难点】 原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排：2课时 【教学过程】 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 【问题探究】 1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3. 锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5. 电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。 【板书】 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生：Zn+2H+=Zn2++H2↑原电池中的盐桥的作用与反应本质
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