日韩亚洲一区中文字幕,日韩欧美三级中文字幕在线,国产伦精品一区二区三区,免费在线欧美性爱链接

1．常見的電池

【設(shè)問】

①構(gòu)成原電池的材料是什么呢？

②原電池的原理是什么呢？

③它的原理與電解池有什么不同？

④常見的電池的類型？

看錄像或投影：

回答：

①原電池是由金屬與金屬或非金屬，電解質(zhì)溶液構(gòu)成的。

②原電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

③它的原理與電解池不同，因?yàn)殡娊獬厥怯呻娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

④常見的電池有：干電池；蓄電池。

幾種電池示意圖：

【設(shè)問】

根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎？

回答：

鋅錳電池（干電池）、鉛蓄電池、燃燒電池（氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池）等。

【設(shè)問】

①電池的兩極各發(fā)生了什么反應(yīng)？

②電池正、負(fù)兩極應(yīng)該如何確定？

它的兩極與電解池的兩極有什么不同點(diǎn)？

③在可逆電池中，充電、放電過程是應(yīng)用了原電池的原理還是電解池的原理？

回答：

①活潑的金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。

不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

②原電池與電解池的兩極不相同，表現(xiàn)在：原電池活潑金屬是負(fù)極，而電解池與電源負(fù)極相互聯(lián)結(jié)的就是負(fù)極（陰極）。

原電池兩極金屬的金屬活動(dòng)性必須不同，而電解池兩極可以是惰性電極，也可以是金屬電極。

③放電的過程是應(yīng)用了原電池的原理，而充電過程應(yīng)用了電解池的原理。

【講解】

電池可以分為可逆電池和不可逆電池，比如：干電池、燃燒電池等都是不可逆電池，它們?cè)诎l(fā)生反應(yīng)時(shí)有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回，所以，稱為不可逆電池。

【設(shè)問1】

請(qǐng)舉例說明不可逆電池（展示學(xué)生解剖的干電池）？

干電池的兩極材料是什么？

電解質(zhì)溶液是什么？

兩極反應(yīng)式如何書寫？

總反應(yīng)如何書寫？

回答1：

如：鋅-錳電池

兩極材料是Zn、MnO2

電解質(zhì)溶液是：NH4Cl

負(fù)極：Zn-2e=Zn2+

總反應(yīng)：Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑

【評(píng)價(jià)】糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，寫出正確的反應(yīng)。

【設(shè)問2】

還有什么實(shí)例呢？

兩極材料是什么呢？

電解質(zhì)溶液是什么呢？

回答2：

再如：鋅-銅電池，負(fù)極-Zn，正極-Cu。

負(fù)極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液――稀硫酸。

正極：2H++2e=2H=H2

總反應(yīng)：2H++Zn=H2↑+Zn2+

什么是可逆電池呢？（看前面的圖）

誰能寫出兩極反應(yīng)式？

總反應(yīng)式又如何書寫呢？

（教師指導(dǎo)學(xué)生書寫）

鉛蓄電池是可逆電池

兩極反應(yīng)式：

負(fù)極：Pb-2e=Pb2+

總反應(yīng)：

【練習(xí)】

書寫兩極反應(yīng)式。

若有：

（1）銅、鋅、稀硫酸

（2）銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕

（3）鋅、鐵放在食鹽水中

（4）氫、氧燃燒電池（電池的產(chǎn)物負(fù)極為H2O，正極則有大量的氫氧根生成）

（5）甲烷燃燒電池（電池負(fù)極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下

根據(jù)信息寫出（4）、（5）的電池總反應(yīng)式。

板演：

（1）負(fù)極：Zn-2e=Zn2+

正極：2H++2e=2H=H2

（2）負(fù)極：2Fe-4e=2Fe2+

正極：O2+4e+2H2O=4OH-

（3）負(fù)極：2Zn-4e=2Zn2+

正極：O2+4e+2H2O=4OH-

（4）負(fù)極：2H2+4OH--4e=4H2O

正極：O2+4e+2H2O=4OH-

總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O</PGN0097.TXT/PGN>

正極：2O2+8e+4H2O=8OH-

【設(shè)問】

誰能夠?qū)⑷紵�電池小結(jié)一下呢？

回答：

在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是：

負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高，失去電子；

總反應(yīng)式為：兩極反應(yīng)的加合；

書寫反應(yīng)時(shí)，還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。

【評(píng)價(jià)】回答的很好。

燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是：

負(fù)極：化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；

正極：化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。

2．分析電解應(yīng)用的主要方法和思路

【設(shè)問】

電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是什么呢？

在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是什么呢？

電解的結(jié)果：溶液的濃度、酸堿性有無變化？

回答：

通電前：電解質(zhì)溶液的電離（它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離）。

通電后：離子才有定向的移動(dòng)（陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極）。

放電規(guī)律：

陽(yáng)極：

金屬陽(yáng)極＞S2-＞I-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根

陰極：

Ag+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Mg2+

溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如：電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。

因?yàn)槿芤褐械臍潆x子或氫氧根離子放電，所以酸堿性可能發(fā)生改變。

請(qǐng)同學(xué)們看下列的歸納表格。

3．原電池、電解池、電鍍池的判

斷規(guī)律

（1）若無外接電源，可能是原電池，依據(jù)原電池的形成條件判斷，主要有“三看”。

【設(shè)問】看什么呢？

回答：

看電極；看溶液；看回路。

【投影】

先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同，有一個(gè)先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中。

【設(shè)問】

這樣就可以形成電池了嗎？

回答：

不能。

對(duì)，還應(yīng)該看回路：形成閉合回路或者兩極板相接觸。

【設(shè)問】

若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，并有回路，可能是什么池？

回答：

是電解池。

【評(píng)價(jià)】不完全正確。（糾正后看投影）

（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，可能是電解池或者是電鍍池。

【設(shè)問】為什么呢？

回答：

當(dāng)陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子相同時(shí)，則為電鍍池，其余的情況是電解池。

【評(píng)價(jià)】很好，根據(jù)電解液、根據(jù)陽(yáng)極的電極材料，確定電解或電鍍。

二、電化學(xué)的應(yīng)用

1．原電池原理的應(yīng)用

【設(shè)問】

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)復(fù)習(xí)的知識(shí)回答原電池原理的應(yīng)用及依據(jù)？

回答：

應(yīng)用到實(shí)際中有：

（1）由電極反應(yīng)現(xiàn)象確定原電池的正極和負(fù)極，用來判斷電極金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。

（2）分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。

（3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，判斷放電、充電。

【投影】

【評(píng)價(jià)】學(xué)生總結(jié)的很好，看以下歸納。

根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié)：

原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù)：

（1）電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極，以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是：原電池的正極上現(xiàn)象是：有氣體產(chǎn)生，電極質(zhì)量不變或增加；負(fù)極上的現(xiàn)象是：電極不斷溶解，質(zhì)量減少。

（2）分析判斷金屬腐蝕的速率，分析判斷的依據(jù)，對(duì)某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是：

作電解池的陽(yáng)極＞作原電池的負(fù)極＞非電池中的該金屬＞作原電池的正極＞作電解池的陰極。

判斷依據(jù)：

（1）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極，金屬活動(dòng)性強(qiáng)。

（2）根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。

（3）根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。</PGN0100.TXT/PGN>

（3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極，然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。

【練習(xí)】

1．下列五個(gè)燒杯中均有天然水

鐵被腐蝕由快到慢的順序是：______。

回答：

從圖和復(fù)習(xí)歸納的方法可以分析，有外接電源時(shí)鐵放在電源的正極，鐵被腐蝕的最快；若放在負(fù)極腐蝕的最慢；原電池中，兩極的金屬活動(dòng)性差別越大，反應(yīng)越快，但若有活動(dòng)性強(qiáng)于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕（保護(hù)了鐵），所以此題的答案是：

（4）、（2）、（1）、（3）、（5）。

2．電解規(guī)律的應(yīng)用

【設(shè)問】

電解規(guī)律的應(yīng)用有什么內(nèi)容？

回答：

主要應(yīng)用是：依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。

【設(shè)問】

如何恢復(fù)電解液的濃度呢？（舉例說明）

回答：

電解液應(yīng)先看pH的變化，再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是：

電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么，如：電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣，所以應(yīng)該加入的是氯化氫。</PGN0101.TXT/PGN>

【設(shè)問】

如果電解硫酸銅時(shí)，要恢復(fù)原來的濃度應(yīng)該加入什么呢？

回答：

因?yàn)殡娊饬蛩徙~時(shí)，生成的是銅和氧氣，所以應(yīng)該向溶液中加入氧化銅。

【設(shè)問】

電解在應(yīng)用中還應(yīng)該注意什么呢？

回答：

在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意：

一要：不僅考慮陰極、陽(yáng)極放電的先后順序，還應(yīng)該注意電極材料（特別是陽(yáng)極）的影響；二要：熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。

【練習(xí)】

用石墨電極電解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不變的是______。

（1）HCl　　　　　　　　　　　 （2）NaOH

（3）Na2SO4　　　　　　　　　　 （4）NaCl

回答：

鹽酸溶液電解產(chǎn)生氯氣和氫氣，溶液的pH升高。

氫氧化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH升高。

硫酸鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH不變。

氯化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氧化鈉、氫氣和氯氣，溶液的pH升高。

所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。

答案：pH不變的是（3）。

以上的四種溶液電解后，如何使其濃度恢復(fù)到原來的濃度呢？

回答：

在（1）中應(yīng)該加入氯化氫。

在（2）中應(yīng)該加入一定量的水。

在（3）中應(yīng)該加入一定量的水。

在（4）中應(yīng)該加入一定量的氯化氫。

3．綜合利用――實(shí)用電池與可逆電池

常見的電池應(yīng)用是：

①干電池（Zn-Mn電池）

日常生活和照明。

②鉛蓄電池

應(yīng)用于國(guó)防、科技、交通、化學(xué)電源等。

③鋰電池

密度小，壽命長(zhǎng)應(yīng)用于電腦、手表、心臟起搏器、火箭、導(dǎo)彈的電源。

④燃燒電池

污染小、能量轉(zhuǎn)化高，應(yīng)用于高科技研究。

⑤其它電池

鋁電池：能量高、不污染環(huán)境應(yīng)用于照明、野營(yíng)作業(yè)。

回答：

應(yīng)用在手電、心臟起搏器、海洋照明、航標(biāo)電源。

今后我們還可以根據(jù)原理設(shè)計(jì)出更多更好的實(shí)用電池。

【投影】

例題1如圖2-17，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液，K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。

（1）外電源的正、負(fù)極分別是R為____，S為_____。

（2）A附近溶液的現(xiàn)象是_______，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____。

（3）濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)____。

（4）當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時(shí)間，C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開___，有關(guān)的反應(yīng)式為_____。

根據(jù)圖分析回答：

（1）C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧氣，所以確定R為負(fù)極而S端是正極。

（2）A附近的變化是變?yōu)榧t色，因?yàn)镈端放氧氣，N端為陽(yáng)極，而A端為陰極，吸引陽(yáng)離子，陽(yáng)離子放電2H+-2e=H2。因?yàn)�，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處OH-濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH-放電，其反應(yīng)為：4OH--4e=2H2O+O2。

（4）氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)，（類似燃燒電池），消耗了氫氣和氧氣。

（-）2H2+4OH--4e=4H2O

（+）O2+2H2O+4e=4OH-

【評(píng)價(jià)】此題是一道比較綜合的題，它考察了電化學(xué)知識(shí)的大部分內(nèi)容。

此題的突破點(diǎn)是，示意圖中的兩種氣體的體積，由此確定電源的正、負(fù)極，使題中所有問題迎刃而解。這位同學(xué)分析得非常好，我們應(yīng)該認(rèn)真的讀題，抓住題中的突破口。

【投影】

例題2 　用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通電一段時(shí)間后，兩極各出現(xiàn)氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求原來溶液中CuSO4的濃度。

請(qǐng)同學(xué)們分析后給出答案。

回答：

陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣為2.24L，陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L。

由CuSO4電解時(shí)放出的氧氣為0.05mol，計(jì)算是：

2Cu2+～O2

2/y=1/0.05　　　　　 y=0.1mol

c（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L）

【評(píng)價(jià)】

此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣體為2.24L；根據(jù)得失電子守恒。

同學(xué)們的分析是非常正確的。

【投影】

例題3 　人工生成鋁表面的氧化鋁保護(hù)膜的方法是將表面光潔的鋁制品作為陽(yáng)極放入盛18％H2SO4溶液的電解槽。通電一定時(shí)間，設(shè)陽(yáng)極氧氣全部與鋁反應(yīng)。

思考后回答：

通過的電量為1A×3600s=3600C（庫(kù)侖）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的電子。

今有表面積約1.0dm2的鋁制品，放入電解槽，通入1A的電流1h（小時(shí)），已知氧化鋁膜的密度為2.67g/cm3，則生成均勻的氧化膜的厚度是多少？

請(qǐng)同學(xué)們分析：

在從2molAl與1.5mol氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁可知，得失電子為6mol。根據(jù)此反應(yīng)計(jì)算出氧化鋁的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧化鋁的密度和表面求出氧化膜的厚度。

此題的答案是：24μm（微米）。

【評(píng)價(jià)】

同學(xué)們分析的比較清楚，在作此題時(shí)應(yīng)該抓住時(shí)間、表面積、電量、物質(zhì)的量的相互關(guān)系，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法得到正確的答案。

請(qǐng)同學(xué)們通過練習(xí)鞏固復(fù)習(xí)的知識(shí)，提高解題的能力，以適合生活、生產(chǎn)、科技的需要。

精選題

1．銀鋅電池廣泛應(yīng)用各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：

反應(yīng)的物質(zhì)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．Ag

B．Zn（OH）2

C．Ag2O

D．Zn

2．應(yīng)用惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解溶液的pH從6變?yōu)?時(shí)（設(shè)陰極沒有H2析出，電解前后的溶液體積不變），電極上析出銀的質(zhì)量是　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．27mg

B．54mg

C．108mg

D．216mg

離子組成符合下列情況的電解質(zhì)，進(jìn)行電解（各離子只能使用一次）。

（1）以碳棒為電極進(jìn)行電解，電解質(zhì)的含量減少，水量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積相同，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電解的電極反應(yīng)____，電解的總方程式是____。

（2）以鉑絲為電極進(jìn)行電解，水量減少，電解質(zhì)的含量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積為2∶1，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電極反應(yīng)式為____。

（3）惰性電解，電解質(zhì)的含量減少，水的含量也減少，pH下降，則電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電解總的方程式____。

4．正在研究應(yīng)用鋅頂替鉛的電池，它可以減少環(huán)境污染容量又很大，其電池反應(yīng)為2Zn+O2=ZnO，其原料為鋅和電解質(zhì)溶液、空氣。請(qǐng)寫出：

（1）電極反應(yīng)____，____。

（2）估計(jì)該電解質(zhì)溶液應(yīng)該用____（強(qiáng)的酸或強(qiáng)的堿）。

5．定溫下，將一定量飽和Na2SO4溶液用鉑電極通電電解。當(dāng)陽(yáng)極逸出amol氣體時(shí)，同時(shí)從溶液中析出mgNa2SO4?10H2O晶體，則原來飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____。

6．某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗(yàn)證阿伏加德羅常數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為：

①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如圖2-18。

②在電流強(qiáng)度為IA，通電時(shí)間為ts后，精確測(cè)得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答：

（1）連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同）E接____，C接____，接F____。

實(shí)驗(yàn)電路中的電流方向?yàn)開___→____→____→C→____→____。

（2）寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。

G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為______，相應(yīng)的離子方程式為______。

（3）為精確測(cè)定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序是______。

①稱量電解前電極質(zhì)量

②刮下電解后電極上的銅并洗凈

③用蒸餾水清洗電解后電極

④低溫烘干電極后稱量

⑤低溫烘干刮下的銅后稱量

⑥再次低溫烘干后稱量至恒重

（4）已知電子電量為1.6×10-19C，試列出阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式：N=______。

答　 案

1．D　 2．B

3．（1）HCl 陽(yáng)極：2Cl-―2e→Cl2↑陰極：2H++2e→H2↑

總反應(yīng)式：2HCl H2↑+Cl2↑

（2）KOH 陽(yáng)極：4OH--4e→2H2O+O2↑陰極：4H++4e→2H2↑

（3）CuSO4總反應(yīng)式：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑

4．（1）負(fù)極：Zn―2e→Zn2+正極：O2+4e+2H2O→4OH-

（2）強(qiáng)堿

6．（1）D、A、B F→B→A→C→D→E

（2）2Cl-―2e=Cl2，變藍(lán)色，2I-+Cl2=I2+2Cl-

（3）①③④⑥