【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第四章 第一节 原电池.DOC免费

　　　　第一节　原电池 重难点一 原电池正负极判断的方法 1．由组成原电池的两极材料判断 较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。 2．根据电流方向或电子流向判断 外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。 3．根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断 在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 4．根据原电池中两极发生的反应判断 原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。 5．根据电极质量的变化判断 原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。 6．根据电极上有气泡产生判断 原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出H2的反应，说明该电极为正极，活泼性较弱。 7．根据某电极(X)附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，X极附近的pH增大了，说明X极为正极，金属活动性较强。 特别提醒　应用此要点，须注意： 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 电极反应式的书写方法 书写电极反应式时，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，首先正确判断出电极反应产物，然后结合反应物及转移电子数量写出反应式，再结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应式。两电极反应式相加则得总反应式。结合具体的情况，我们可以概括为以下两种情况：(1)根据两个电极反应式，写出总反应式。使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式。(2)根据总反应式，写电极反应式一般分四个步骤：①列物质，标得失，②选离子，配电荷，③配个数，巧用水，④两式加，验总式。 原电池原理的应用 1．依据原电池原理比较金属活动性强弱 (1)电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。 (2)在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。 (3)原电池的正极通常具备特定的现象：有气体生成，或电极质量增加或不变等；负极通常不断溶解，质量减少。 2．根据原电池原理，把各种氧化还原反应设计成电池 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。 (1)电解质溶液的选择 电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如，在铜—锌—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。 (2)电极材料的选择 在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H2、CH4等)。正极和负极之间产生的电势差是电子(阴、阳离子)移动的动力。 例1　将纯锌片和纯铜片按如图所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(　　) ． ①原电池设计前后并不改变反应进行的方向，甲、乙的总反应相同。②原电池反应将氧化还原反应分成两部分进行，反应速率加快，且将化学能转变为电能。 例2　 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原 答案　D 解析　本题主要考查有关原电池的知识。由所给图示可知Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极，溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2。原电池只分正极、负极，不用阴极、阳极表示，电流与电子流的方向相反。 在判断电流方向时，易与电子流向混淆。在外电路，电流从正极流向负极，而电子流向则与电流方向相反。 例3　把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为(　　) A．a＞b＞c＞d　　　B．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a 答案　B 解析　应用原电池原理比较金属活泼性时，注意电子流向、电流方向、正负极、氧化反应、还原反应与活泼性的关系