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湖南省安仁一中高二化学《原电池原理及其应用》学案

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：人教版
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
- 资料来源：收集
- 资料作者：
- 资料大小：70.06KB
- 资料上传：admin
- 资料审核：
- 下载次数：44
- 更新时间：2012-02-22 21:23:02
- 上传时间：2012-02-22 21:23:39
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※资料简介※
一、原电池的概念
　将化学能转变为电能的装置。
　　二、原电池的组成条件
（1）活泼性不同的金属（或石墨）作为两极。活泼性不同是为了使两极产生电势差。（2）电解质溶液:电解质溶液中离子定向移动，传递电荷，接通内电路。
（3）两极连接，形成闭合电路。
　　例如：下列装置是原电池的是（　）
　   　A．Fe——C(NaCl溶液)　　　　B．Zn——Cu(C2H5OH)
　     C．Fe ——Fe(稀H2SO4)　   　D．Fe——C(稀H2SO4)
　　答案：A、D。这里要注意：原电池中的电极和电解质溶液不一定发生反应。
例如：Fe——C(NaCl溶液)
　　电极反应为：（－）Fe—2e—=Fe2+（＋）O2+2H2O+4e—=4OH—
　　电池总反应式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
　在这里Fe并没有和溶液中溶质NaCl发生反应，而是和O2发生氧化还原反应。可见在原电池中只要有能释放能量的氧化还原反应发生，就可以产生电流。
　三、原电池的工作原理
　　活泼金属（负极）——失电子——氧化反应——电子流出
不活泼金属（或石墨）（正极）——得电子——还原反应——电子流入
在这里要求熟练书写电极反应和电池反应式，能由电极反应写出电池反应式，能由电池反应式写出电极反应，会判断电极符号、溶液pH及浓度的变化等。
例如：电子表所用钮扣电池的两极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH。
　　放电时锌极上的电极反应式为：Zn+2OH——2e—=Zn(OH)2
　　 Ag2O电极上发生的反应为：Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—
　　下列说法正确的是（　）
　　A．锌是负极，Ag2O是正极
　　B．锌发生还原反应，Ag2O发生氧化反应
　　C．溶液中OH—向正极移动，K+、H+向负极移动
　　D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH保持不变
分析：由两个电极反应式加和可得到电池反应式为：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
（A）由电极反应电子转移或从价态变化可知Zn为负极，Ag2O为正极。
（B）锌失电子发生氧化反应，Ag2O得电子发生还原反应。
（C）负极失电子转移到正极，正极集聚大量电子，所以阴离子移向负极，阳离子移向正极。
（D）由电极反应式可知，负极结合的OH—和正极生成的OH—物质的量相等，但在正极反应消耗了水，使KOH浓度变大，pH增大。
答案：A。
四、原电池的应用
　　（一）做电源
　　要了解常见的一些电池，由所给条件判断两极符号、电极反应、电池反应、电解质溶液浓度、pH变化等。

　　（二）金属的腐蚀和防护
　　1．金属腐蚀的本质是：
　　金属单质失电子被氧化成金属阳离子的过程，M—ne—=Mn+
金属的腐蚀化学腐蚀：金属与氧化剂（O2、Cl2等）直接反应
电化学腐蚀（为主）（发生电原池反应）析氢腐蚀（酸性较强环境）（－）Fe—2e—=Fe2+
（＋）2H++2e—=H2↑
电池反应：
Fe+2H+=Fe2++H2↑
  吸氧腐蚀（为主）（弱酸性或中性环境）（－）Fe—2e—=Fe2+
（＋）O2+2H2O+4e—=4OH—
电池反应：
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2. 金属的防护
　　（1）加保护层：刷漆、电镀等。
（2）改变结构：制成合金。
（3）电化学方法
　　①牺牲阳极保护法：
　　Fe与Zn相连，牺牲Zn保护Fe。
　②阴极保护法：
　　将被保护的金属连在直流电源的负极（阴极），电源负极提供电子，阻止了金属失电子。
（三）加快反应速率
　　例如：纯锌与稀H2SO4反应速率较慢，当加入CuSO4溶液以后，反应速率加快，因为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+析出的Cu与Zn接触，在稀H2SO4中形成原电池，加快反应速率。
（四）判断金属活动性
　　根据活泼金属为负极，不活泼金属为正极，可通过组成原电池判断金属活动性。
参考练习
上一篇资料:河南省洛阳市第一高级中学周练试题高二化学试题（缺答案）
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