人教版选修4电化学基础精选.doc

第四章 电化学基础[目标要求]　1.理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。2.了解半反应、盐桥、内电路、外电路等概念。3.会判断原电池的正、负极，能够利用氧化还原反应设计简单的原电池。 一、原电池 1．原电池定义：将化学能转变为电能的装置。 2．实质：将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。 3．简单原电池的构成条件： ①活泼性不同的两个电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，④能自发进行的氧化还原反应。 二、原电池的工作原理 工作原理：利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。 以铜锌原电池为例： 1．在ZnSO4溶液中，锌片逐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失电子，形成Zn2＋进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片； CuSO4溶液中，Cu2＋从铜片上得电子，还原成为金属铜并沉积在铜片上。 锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋； 铜为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。 总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，反应是自发进行的。 2．闭合回路的构成： 外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极， 内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO4溶液，阳离子移向CuSO4溶液。 3．盐桥 盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn原子失去电子成为Zn2＋进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2＋过多，带正电荷。Cu2＋获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2＋过少，SO过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在就避免了这种情况的发生，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。 知识点一　原电池 1．下列装置中能构成原电池产生电流的是(　　) 2．下列各装置能形成原电池的是(　　) 知识点二　原电池的原理 3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是(　　) A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速率甲比乙慢 4．把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连时，B为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为(　　)　　　　　　　　　　　　　A．ABCD B．ACBDC．ACDB D．BDCA 知识点三　原电池的应用 5．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，则有关此电池推断正确的是(　　) A．通入乙烷的电极为正极 B．参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比为7∶2 C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减少 D．负极反应式为C2H6＋6H2O－14e－===2CO＋18H＋ 6．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因________________________________________________________________________。 (2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极：____________________，正极：________________________。(若不能，后两空不填) (3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。 练基础落实 1．下列关于实验现象的描述不正确的是(　　) A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快 2．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。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，甲中石墨电极上的Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 3.以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是(　　) A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1