高中化學原電池知識點總結報告

時間：2020-11-22 08:22:52 報告我要投稿

高中化學原電池知識點總結報告

　　篇一：高中化學原電池知識點總結

　　選修四第四章電化學基礎

高中化學原電池知識點總結報告

　　第一節原電池

　　1．定義：把化學能轉化為電能的裝置

　　2．實質：一個能自發進行的氧化還原反應。

　　3．構成條件：

　�。�1）兩個活性不同的金屬（其中一種可以為非金屬，即作導體用）作電極。

　�。�2）兩電極插入電解質溶液中。

　�。�3）形成閉合回路。（兩電極外線用導線連接，可以接用電器。）

　�。�4）自發地發生氧化還原反應

　　※4．原理：

　�、瘼�

　　兩種裝置的比較：

　　裝置Ⅰ中還原劑Zn與氧化劑Cu直接接觸，易造成能量損耗；裝置Ⅱ能避免能量損耗；裝置Ⅱ中鹽橋的作用是提供離子遷移通路，導電。

　　5.鹽橋：含有瓊膠的KCl飽和溶液

　　鹽橋作用：連接兩個溶液，并保持兩個溶液呈電中性。K正極，Cl負極 +-2+

　　篇二：原電池知識點總結和隨堂練習及答案

　　教學過程：原電池：

　　1、概念：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池

　　2、組成條件：①兩個活潑性不同的電極② 電解質溶液③ 電極用導線相連并插入電解液構成閉合回路④某一電極與電解質溶液發生氧化還原反應

　　原電池的工作原理：通過氧化還原反應（有電子的轉移）把化學能轉變為電能。

　　3、電子流向：外電路：極—→導線—→

　　內電路：鹽橋中離子移向負極的電解質溶液，鹽橋中電流方向：正極—→導線—→負極

　　4、電極反應：以鋅銅原電池為例：

　�。摌O：氧化反應： Zn－2e＝Zn2 －反應式：較活潑金屬－ne＝金屬陽離子負極現象：負極溶解，負極質量減少。

　�。龢O：還原反應：應，電極反應式：溶液中陽離子＋ne＝單質，正極的現象：一般有氣體放出或正極質量增加。

　　總反應式： Zn+2H+2+↑

　　5、正、負極的判斷：

　�。�1）從電極材料：一般較活潑金屬為負極；或金屬為負極，非金屬為正極。

　�。�2）從電子的流動方向負極流入正極

　　（3）從電流方向正極流入負極

　�。�4）根據電解質溶液內離子的移動方向陽離子流向正極，陰離子流向負極

　�。�5）根據實驗現象①溶解的一極為負極②增重或有氣泡一極為正極

　　6、原電池電極反應的書寫方法：

　�。╥）原電池反應所依托的化學反應原理是氧化還原反應，負極反應是氧化反應，正極反應是還原反應。因此書寫電極反應的方法歸納如下：

　�、賹懗隹偡磻匠淌�。②把總反應根據電子得失情況，分成氧化反應、還原反應。

　�、垩趸磻谪摌O發生，還原反應在正極發生，反應物和生成物對號入座，注意酸堿介質和水等參與反應。

　�。╥i）原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加而得。

　　7、原電池的應用：①加快化學反應速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設計原電池。④金屬的腐蝕。

　　化學電池：

　　1、電池的分類：化學電池、太陽能電池、原子能電池

　　2、化學電池：借助于化學能直接轉變為電能的裝置

　　3、化學電池的分類：

　　一次電池

　　1、常見一次電池：堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等

　　二次電池

　　1、二次電池：放電后可以再充電使活性物質獲得再生，可以多次重復使用，又叫充電電池或蓄電池。

　　2、電極反應：鉛蓄電池

　　放電：負極（鉛）： Pb＋SO2-4－2e＝PbSO4↓

　　正極（氧化鉛）： PbO2＋4H+＋SO2-4＋2e＝PbSO4↓＋2H2

　　充電：陰極： PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋SO2-4

　　陽極： PbSO4＋2e＝Pb＋SO2-4

　　兩式可以寫成一個可逆反應： PbO2＋Pb＋2H2SO4

　　2PbSO4↓＋2H2O

　　3目前已開發出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池

　　三、燃料電池

　　1、燃料電池：是使燃料與氧化劑反應直接產生電流的一種原電池

　　2、電極反應：一般燃料電池發生的電化學反應的最終產物與燃燒產物相同，可根據燃燒反應寫出總的電池反應，但不注明反應的條件。，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，不過要注意一般電解質溶液要參與電極反應。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負極，介質分為酸性、堿性和中性。

　　當電解質溶液呈酸性時：

　　負極：2H2－4e=4H+ 正極：Ｏ2＋4 e＋4H+ =2H2O

　　當電解質溶液呈堿性時：

　　負極： 2H2＋4OH－4e＝4H2O正極：Ｏ2＋2H2O＋4 e＝4OH

　　另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑。電極反應式為：

　　－－負極：CH4＋10OH＋8e＝7H2O；

　　正極：4H2O＋2O2＋8e-＝8OH-。

　　電池總反應式為：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

　　3、燃料電池的優點：能量轉換率高、廢棄物少、運行噪音低

　　四、廢棄電池的處理：回收利用

　　五、金屬的電化學腐蝕

　　（1）金屬腐蝕內容：

　�。�2）金屬腐蝕的本質：都是金屬原子失去電子而被氧化的過程

　�。�3）金屬腐蝕的分類：

　　化學腐蝕— 金屬和接觸到的物質直接發生化學反應而引起的腐蝕

　　電化學腐蝕—這種腐蝕叫做電化學腐蝕。

　　化學腐蝕與電化腐蝕的比較

　　析氫腐蝕——腐蝕過程中不斷有氫氣放出

　　①條件：潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體）

　　②電極反應：負極: Fe – 2e- = Fe2+

　　正極: 2H+ + 2e- = H2 ↑

　　總式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑

　　吸氧腐蝕——反應過程吸收氧氣

　�、贄l件：中性或弱酸性溶液

　　②電極反應：負極: 2Fe – 4e- = 2Fe2+

　　正極: O2+4e- +2H2O = 4OH-

　　總式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2

　　離子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

　　生成的 Fe(OH)2被空氣中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3

　　Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2

　　O3·x H2O（鐵銹主要成分）

　　規律總結：

　　金屬腐蝕快慢的規律：在同一電解質溶液中，金屬腐蝕的快慢規律如下：

　　電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防腐措施的'腐蝕

　　防腐措施由好到壞的順序如下：

　　外接電源的陰極保護法＞犧牲負極的正極保護法＞有一般防腐條件的腐蝕＞無防腐條件的腐蝕

　　金屬的電化學防護

　　1、利用原電池原理進行金屬的電化學防護

　　（1）、犧牲陽極的陰極保護法

　　原理：原電池反應中，負極被腐蝕，正極不變化

　　應用：在被保護的鋼鐵設備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護鋼鐵設備

　　負極：鋅塊被腐蝕；正極：鋼鐵設備被保護

　　（2）、外加電流的陰極保護法

　　原理：通電，使鋼鐵設備上積累大量電子，使金屬原電池反應產生的電流不能輸送，從而防止金屬被腐蝕應用：把被保護的鋼鐵設備作為陰極，惰性電極作為輔助陽極，均存在于電解質溶液中，接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應。

　　2、改變金屬結構：把金屬制成防腐的合金

　　3、把金屬與腐蝕性試劑隔開：電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等

　　[基礎過關]

　　一、原電池工作原理的應用

　　1．關于右圖裝置的敘述，正確的是( )

　　A．銅是負極，銅片上有氣泡產生

　　B．銅片質量逐漸減少

　　C．電流從鋅片經導線流向銅片

　　D．氫離子在銅片表面被還原后生成H2

　　2．如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y，外電路中

　　電子流向如圖所示，關于該裝置的下列說法正確的是 ( )

　　A．外電路的電流方向為X→外電路→Y

　　B．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為Fe

　　C．X極上發生的是還原反應，Y極上發生的是氧化反應

　　D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X>Y

　　3．如圖所示裝置中，可觀察到電流表指針偏轉，M棒變粗，N棒變細，由

　　此判斷下表中所列M、N、P物質，其中可以成立的是 (

　　)

　　4．按下圖裝置實驗，若x軸表示流出負極的電子的物質的量，則y軸應表示( )

　�、賑(Ag) ②c(NO3) ③a棒的質量 ④b棒的質量

　　⑤溶液的質量

　　A．①③ B．③④ C．①②④ D．②

　　二、原電池正極、負極的判斷

　　5．對于原電池的電極名稱，敘述錯誤的是

　　( )

　　A．發生氧化反應的一極為負極

　　B．正極為電子流入的一極

　　C．比較不活潑的金屬為負極

　　D．電流流出的一極為正極

　　6．在如圖所示的裝置中，a的金屬活動性比氫要強，b為碳棒，關于此裝置的各

　　種敘述不正確的是 ( )

　　A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大

　　B．a是正極，b是負極

　　C．導線中有電子流動，電子從a極流向b極

　　D．a極上發生了氧化反應

　�。�

　　7．如圖所示，燒杯內盛有濃HNO3，在燒杯中放入用銅線相連的鐵、鉛兩個電極，

　　已知原電池停止工作時，Fe、Pb都有剩余。下列有關說法正確的是( )

　　A．Fe比Pb活潑，始終作負極

　　B．Fe在濃HNO3中鈍化，始終不會溶解

　　C．電池停止工作時，燒杯中生成了Fe(NO3)3

　　D．利用濃HNO3作電解質溶液不符合“綠色化學”思想

　　三、電極反應式的書寫

　　( )

　　A．由Al、Cu、稀硫酸組成原電池，其負極反應式為Al－3e===Al3 －＋8．原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法中不正確的是

　　B．由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負極反應式為Al－3e＋4OH=

　　==AlO2＋2H2O

　　C．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負極反應式為Cu－2e===Cu2 －＋－－－

　　D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負極反應式為Cu－2e===Cu2 －＋

　　9．鋅銅原電池(如圖)工作時，下列敘述正確的是 (

　　)

　　A．正極反應為Zn－2e===Zn2 －＋

　　B．電池反應為Zn＋Cu2===Zn2＋Cu ＋＋

　　C．在外電路中，電流從負極流向正極

　　D．鹽橋中的K移向ZnSO4溶液

　　10．鋰電池是一代新型高能電池，它以質量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種

　　鋰電池的總反應方程式為Li＋MnO2===LiMnO2，下列說法正確的是

　　( )

　　A．Li是正極，電極反應為Li－e===Li

　　B．Li是負極，電極反應為Li－e===Li

　　C．MnO2是負極，電極反應為MnO2＋e===MnO2

　　D．Li是負極，電極反應為Li－2e===Li2 －＋－－－＋－＋＋

　　[能力提升]

　　11．由鋅片、銅片和200 mL稀H2SO4組成的原電池如圖所示。

　　(1)原電池的負極反應是

　　___________________________________________________，

　　正極反應是__________________________________________。

　　(2)電流的方向是______________________________________。

　　(3)一段時間后，當在銅片上放出1.68 L(標準狀況下)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產生這些氣體的同時，共消耗________g 鋅，有______個電子通過了導線，原硫酸的物質的量濃度是________(設溶液體積不變)。

　　篇三：高考化學專題：原電池課堂練習

　　1．在下圖的8個裝置中，屬于原電池的是哪幾個

　　3．在如圖所示的銅鋅原電池中：Zn為負極，Cu

　　為正極；負極上發生氧化反應，電極反應式為Zn－2e－=Zn2+，正極上發生還原反應，電極反應式為Cu2++2e－=Cu；電子流出的極是Zn極，電子流入的極是Cu極；電流方向由Cu到Zn。鹽橋中的鹽溶液是KCl溶液，其作用為提供定向移動的陰、陽離子。鹽橋中的Cl－會移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持電中性。該原電池工作一段時間后，兩電極的質量將會Zn極減小，Cu極增加。

　　3．把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸，分別用導線兩兩連接可以組成原電池。A、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流方向為d→c；a、c相連時，c極產生大量氣泡；b、d相連時，d極上發生氧化反應。這四種金屬的活動性由強到弱的順序是（） A abcd B acdb C cabd Dbdca

　　4．把a、b、c、d四塊金屬浸泡在稀H2SO4中，用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連，d上有氣泡放出；a、c相連時a極減輕；b、d相連，b為正極。則四種金屬的活動順序為 () A a＞b＞c＞d B a＞c＞b＞d C a＞c＞d＞b D b＞d＞c＞a

　　5如圖所示的原電池裝置，X、Y為為兩電極，電解質溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖，對此裝置的下列說法正確的是（）

　　A 外電路的電流方向為：X→外電路→Y

　　B 若兩電極分別為Zn和碳棒，則X為碳棒，Y為Zn C 若兩電極都是金屬，則它們的活動性為X＞Y D X極上發生的是還原反應，Y極上發生的是氧化反應

　　6關于如右圖所示裝置的敘述，正確的是 ()

　　A 銅是陽極，銅片上有氣泡產生 B 銅片質量逐漸減少 C 電流從鋅片經導線流向銅片 D 氫離子在銅片表面被還原原電池電化學方程式的書寫練習：

　　7．原電池反應 X—Y(電解質溶液) 或 X//電解質溶液//Y (1)不可逆電池

　　蘇打電池：Zn—Cu(H2SO4)

　　Zn極(-) Zn–2e-==Zn2+(氧化反應)

　　Cu極(+) 2H++2e-==H2↑ (還原反應) 離子方程式 Zn+2H+==H2↑+Zn2+ 化學方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 鐵碳電池：Fe—C(H2CO3)

　　Fe極(-) Fe–2e-==Fe2+ (氧化反應)

　　C極 (+) 2H++2e-==H2↑ (還原反應) 離子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+(析氫腐蝕) 鐵碳電池：Fe—C(H2O、O2) Fe極(-)(反應)

　　C極 (+) (反應)

　　化學方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (腐蝕)

　　鋁鎳電池：Al—Ni(NaCl溶液、O2)

　　Al極(-) 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反應)

　　Ni極(+)3O2+6H2O+12e-==12OH(還原反應)

　　化學方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋燈標電池) 干電池：Zn—MnO2(NH4Cl糊狀物) NH4Cl+H2O==NH3·H2O+HClZn極(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反應)

　　Cu極(+) 2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (還原反應) 化學方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ (2)可逆電池

　　鉛蓄電池：Pb—PbO2(濃硫酸)放電

　　Pb極(-) Pb+H2SO4–2e-==PbSO4+2H+ (氧化反應)

　　PbO2極 (+)PbO2+H2SO4+2H++2e-==PbSO4+2H2O (還原反應) 化學方程式 Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O Pb—PbO2(濃硫酸)充電

　　Pb極(-) PbSO4+2H+–2e-== Pb+H2SO4 (還原反應)

　　PbO2極 (+)PbSO4+2H2O+2e-==PbO2+H2SO4+2H+ (氧化反應) 化學方程式 2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4

　　(3)高能燃料電池：

　　氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨做電極材料，負極通入H2，正極通入 O2，總反應為：2H2 + O2 === 2H2O 電極反應特別要注意電解質，有下列三種情況： 1、電解質是KOH溶液（堿性電解質）負極：正極：總反應方程式2H2 + O2 === 2H2O

　　2、電解質是H2SO4溶液（酸性電解質）負極：正極：總反應方程式2H2 + O2 === 2H2O 3、電解質是

　　NaCl

　　溶液（中性電解質）

　　負極：正極：總反應方程式2H2 + O2 === 2H2O 說明1、堿性溶液反應物、生成物中均無H+ 2、.水溶液中不能出現O2-

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