人教版选修四4.1原电池.ppt

铜原子和锌原子失电子的能力不同，因此铜电极和锌电极的溶解——沉积平衡状态不一样，两个电极材料与其溶液间的电势差不相等。由于锌原子比铜原子容易失电子，在锌电极的锌片表面上积累的电子比铜电极的铜片表面上积累的电子多，因此将两极接通后，电子由锌片流向铜片。电子的移动破坏了两极的溶解——沉积平衡，锌极的平衡由于电子移走而向溶解方向移动，铜极的平衡由于电子移入而向沉积方向移动；结果使电子持续流动形成电流。 【答案】　A 【点评】　(1)理解原电池的工作原理。 (2)区别电子流动方向和电流方向。 2．有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是(　　) ●变式训练 A．A池中负极的电极反应为Mg－2e－===Mg2＋ B．Mg在A池中为负极，在B池中为正极 C．B池中电子的流向：Mg→Al D．原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大 解析：判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属；但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负极，B对； A池中电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，A对；B池中电子流向为Al―→Mg，C项错。A池中正极2H＋＋2e－===H2↑，随着反应进行，c(H＋)减小，pH增大，D对。 答案：C 1．设计原电池 (1)设计依据 形成原电池的基本条件，即是设计原电池的基本依据。 (2)设计思路 ①根据氧化还原反应方程式写出电极反应式； ②确定两电极材料； ③确定电解质溶液； ④构成闭合回路。 原电池原理的应用 ●教材点拨 例如：以2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为依据，设计一个原电池。 a．将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极电极反应式。 负极：Cu－2e－===Cu2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ b．确定电极材料 若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料必须比发生氧化反应的电极材料活泼性差。 本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。 c．确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作电解质溶液。 d．构成闭合回路。 提示： 设计原电池时，若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液，可用水作电解质，但为了增强其导电性，通常加入强碱或一般的强酸。如燃料电池，水中一般要加入KOH或H2SO4。 2．加快氧化还原反应速率 (1)实验室制取氢气时用粗锌比用纯锌产生氢气的速率快，原因是粗锌中的杂质和锌形成原电池，使产生氢气的速率加快。 (2)在稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液，锌与硫酸铜发生置换反应，在锌的表面生成的铜与锌构成原电池，产生氢气的速率加快。 3．比较金属的活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极反应现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性ab。 4.用于金属的防护 如要保护一个铁闸。可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁闸作正极。 5．寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源 (2015·试题调研)根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池： Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag (1)装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置图，注明原电池的正极、负极和外电路中电子的流向。 (2)写出两个电极上的电极反应。 ●典例透析 【解析】　首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu－2e－===Cu2＋，2Ag＋＋2e－===2Ag，然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极材料为Cu，正极材料为Ag。原电池由两个半电池组成，铜和铜盐溶液组成铜半电池，银和银盐溶液组成银半电池，中间通过盐桥连接起来。 【答案】　(1)如下图 (2)负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag 【点评】　先确定两极，分析原电池的电极反应，然后根据电极反应确定电解质溶液。 3．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是(　　) ●变式训练 A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s) B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq) C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq) D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq) 解析：由第一个装置图中正负极的标注可知，Cd失去电子作负极，则金属性CdCo；由第二个装置图正负极的标注可知，Co失去电子被氧化作负极，则金属性CoAg，综上分析可知三者金属性