
1.了解原電池的概念與構(gòu)成條件2.學(xué)會(huì)判斷正負(fù)極3.學(xué)會(huì)判斷電子流動(dòng)方向3.學(xué)會(huì)書寫電極方程式
思考1:電流形成的條件是什么?思考2:氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么?
電子的定向移動(dòng)形成電流
電子發(fā)生轉(zhuǎn)移(得失或偏移)
鋅片上產(chǎn)生氣泡,銅片上無(wú)明顯現(xiàn)象
電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),有電流產(chǎn)生。
(3)電流表指針有偏轉(zhuǎn)
(2)銅片上有氣泡產(chǎn)生
Zn-2e-= Zn2+
2H++ 2e-= H2↑
Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
鋅片:
電子,發(fā)生 反應(yīng)
電子,發(fā)生 反應(yīng)
總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
①有兩個(gè)活潑性不同的電極負(fù)極正極②有電解質(zhì)溶液③構(gòu)成閉合的回路④能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)
2.簡(jiǎn)單原電池的構(gòu)成條件:
一般不參與反應(yīng),起導(dǎo)電作用
1.判斷下列裝置能否形成原電池
還原劑(Zn)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
氧化劑(H+)在銅極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
還原劑失去的電子從鋅極流出
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2
從負(fù)極(Zn) → 經(jīng)外電路 → 正極(Cu)
從正極(Cu) → 經(jīng)外電路 → 負(fù)極(Zn)
溶液中,陽(yáng)離子→正極,陰離子→負(fù)極
1.如圖裝置,電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)A極逐漸變粗,B極逐漸變細(xì),C為電解質(zhì)溶液,則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組( )
A、A是鋅,B是銅,C為稀H2SO4 B、A是銅,B是鋅,C為稀硫酸 C、A是鐵,B是銀,C為AgNO3溶液 D、A是Ag,B是鐵,C為AgNO3溶液
2.由A、B兩種金屬和稀硫酸組成的原電池,A是正極,則下列推斷正確的是( )A.A的金屬性強(qiáng)于B B.A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C.電子不斷由A電極經(jīng)外電路流向B電極 D.A在金屬性活動(dòng)順序表中一定排在氫前面
(1)確定正負(fù)極和在正負(fù)極上反應(yīng)的物質(zhì)
(4) 注意酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)
Fe極失電子 Ag極得電子
Fe-2e - = Fe2+
(2)確定得失電子的數(shù)目與生成微粒
(3)完全電離的物質(zhì)以離子形式表示
(5)寫總方程式時(shí)注意電子得失守恒
即: 負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)
Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑
2H++2e - = H2↑
H2SO4 (aq)
對(duì)于比較復(fù)雜的反應(yīng),可以根據(jù)總方程式來(lái)寫電極反應(yīng):
根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極
2.請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式。
Mg - 2e- = Mg2+
Mg + 2H+=Mg2++ H2↑
2H+ +2e- =H2↑
Zn-2e - = Zn2+
Zn + Cu2+ = Zn2 ++ Cu
Cu2+ +2e - = Cu
Cu - 2e- = Cu2+ Fe3+ + e- = Fe2+
2 2 2
Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
Al - 3e- = Al3+
Al +4OH- -3e- =AlO2- + 2H2O
6H2O +6e- =6OH—+ 3H2↑
1.寫出下列原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)(屬于離子反應(yīng)的,用離子方程式表示)。(1)負(fù)極:________;正極:_________;總反應(yīng)式:_________。(2)負(fù)極:________;正極:_________;總反應(yīng)式:_________。(3)負(fù)極:________;正極:_________;總反應(yīng)式:_________。
負(fù)極(Fe): Fe - 2e- = Fe2+
正極(C): 2H+ + 2e- = H2↑
總反應(yīng)式: Fe+ 2H+ = Fe2+ + H2↑
(2)加快氧化還原反應(yīng)速度
負(fù)極:活潑性較強(qiáng)正極:活潑性較弱
實(shí)驗(yàn)室用Zn與稀硫酸反應(yīng)制H2時(shí) a.用粗Zn代替純Zn b.向稀硫酸中滴加CuSO4溶液
原理:原電池中,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,使溶液中離子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互的干擾減小,使反應(yīng)速率增大。
實(shí)驗(yàn)室制氫氣,用純鋅還是粗鋅(含碳)好?
4.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí),a為負(fù)極; c、d相連時(shí),電流由d到c; a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡; b、d相連時(shí),b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為( ) A.a(chǎn) > b > c > d B.a(chǎn) > c > d > b C.c > a > b > d D.b > d > c > a
(3)解釋生活中的現(xiàn)象
(1)潮濕的空氣里鋼鐵容易生銹
原理:負(fù)極反應(yīng): ;正極反應(yīng): ;
總反應(yīng):2Fe+ O2 + 2H2O =2Fe(OH) 2
4Fe(OH) 2+O2 + 2H2O =4Fe(OH) 3
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
Fe和少量的C與表面的水膜形成無(wú)數(shù)的微小原電池
Fe(負(fù)極):2Fe-4e--=2Fe2+ C(正極):O2+4e-+2H2O=4OH-
溶液中: Fe2++2OH- =Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
鐵銹(Fe2O3·xH2O)
1.(吸氧腐蝕)——水膜呈堿性、弱酸性或中性
2.(析氫腐蝕)——水膜酸性較強(qiáng)
Fe(負(fù)極):Fe-2e-=Fe2+ C(正極):2H++2e-=H2↑
1.電化學(xué)腐蝕概念 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸,發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化的腐蝕。
主要成分:鐵粉、碳、食鹽、水、吸水布(吸水棉)
使用方法:撕開(kāi)后進(jìn)入空氣(提供氧氣,供吸氧腐蝕用)
原理:負(fù)極反應(yīng): 正極反應(yīng): ;
總反應(yīng):2Fe+ O2 + 2H2O =2Fe(OH) 2
4Fe(OH) 2+O2 + 2H2O =4Fe(OH) 3在此反應(yīng)過(guò)程中放熱,因此成為“暖寶寶”“熱敷袋”
2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-
(1)依據(jù):已知一個(gè)氧化還原反應(yīng),首先分析找出氧化劑、還原劑,一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化),氧化劑(即電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子)在正極上被還原。(2)選擇合適的材料①電極材料:電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料,或者在該氧化還原反應(yīng)中,本身失去電子的材料。②電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。
(被保護(hù)金屬作正極)
思考:通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分,裝有一定數(shù)量的鋅塊,請(qǐng)解釋原 因。
原因:輪船的船身一般是用鐵做的,裝上鋅塊后,鐵跟鋅形成原電池,此時(shí)鋅作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)溶掉,而鐵作為正極被保護(hù)起來(lái)不受腐蝕。
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