第四节原电池及其应用学案

第二节化学能与电能一．化学能转化为电能1.化学能转化为电能的方式电能(电力)火电（火力发电）化学能→热能→机械能→电能缺点：环境污染、低效原电池将化学能直接转化为电能优点：清洁、高效2．原电池的反应原理（1）原电池——把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。【解释】原电池放电时，负极失去电子，电子经导线流向正极。(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动，向负极移动，向正极移动。（3）原电池的电极和电极反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应（失电子），电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应（得电子），电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。（4）原电池构成的条件：①两极：活泼性不同的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)②电解质溶液：电极必与电解质溶液接触③形成闭合回路：电极相互接触或与导线连接④能自发发生氧化还原反应【例1】在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是（）【例2】已知空气-锌电池的电极反应为：锌粒：Zn+2OH——2e—=ZnO+H2O，石墨：O2+H2+2e—=2OH—。根据判断，锌片是A．正极，并被还原B．正极，并被氧化C．负极，并被还原D．负极，并被氧化二.化学电源基本类型①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。ABCDEF例3.右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确．．．的是A．a极是负极B．正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH-C．电子由a通过灯泡流向bD．氢氧燃料电池是环保电池第二节化学能与电能针对训练1、对于原电池的电池名称，叙述有错误的是（）A、发生氧化反应的为负极B、正极为电子流入的一极C、比较不活泼的金属为负极D、电流表偏向的为正极2、下列各装置中，不能构成原电池的是（电解质都为稀硫酸）（）A、B、C、D、3、下列各装置中，烧杯中盛有海水，能够形成原电池并且铁为正极的是（）A、B、C、D、4、如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（）A、a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸GB、b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C、a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸D、b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液5、把a、b、c、d4块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池：若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这4种金属的活动性顺序由大到小为（）A、abcdB、acdbC、cabdD、bdca6、已知空气－锌电池的电极反应：锌片：Zn－2OH－－2e－＝ZnO＋H2O，石墨：1/2O2＋H2O＋2e－＝2OH－据次推断锌片是（）A、负极，被氧化B、负极，被还原C、正极，被氧化D、正极，被还原7、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、原电池的负极得电子，发生还原反应C、原电池工作时，其正极不断产生电子并经外电路流向负极baCuFeFeZnFeFeCFeCFeCuFeZnFeSnH2H+H2OH2O电解质O2(空气)abD、原电池的电极一定要由两种不同的金属组成8、等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是（）A、B、C、D、9、下列化学电池不易造成环境污染的是（）A、锂电池B、锌锰电池C、镍镉电池D、氢氧燃料电池10、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（）A、加热B、不用稀硫酸，改用98％浓硫酸C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片，改用铁粉11．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4A1＋3O2＋6H2O＝4A1(OH)3，下列说法不正确的是（）A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用12．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池说法正确的是（）A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B．电池的总反应是：2C4H10＋13O2→8CO2＋10H2OC．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－＝2O2－D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e－＋13O2－＝4CO2＋5H2O13．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确．．．的是（）A．a电极是负极B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置14．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)＝Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误．．的是（）A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e—＝Mn2O3(s)+2OH－(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gVaabtVbatbVttVab15.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．17.在铜锌硫酸原电池中，锌为极，电子，电极发生的是反应（填氧化或还原），电极反应式为；铜为极，电子，电极发生的是反应，电极反应式为，铜片上观察到的现象为。18.利用Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4设计一个原电池。画出实验装置图。并指出：正极为，电极反应：；负极为，电极反应：。19.如图所示装置：（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为。两极反应式为：正极；负极。该装置将能转化为能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为，总反应方程为。