化学专题6 原电池与电解池
[例1] 下列关于铜电极的叙述正确的是
A ．铜锌原电池中铜是正极
B ．用电解法精炼铜时粗铜作阴极
C ．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D ．电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极
[解析]本题通过对铜电极的判定，将原电池和电解池综合在一起进行考查，意在从中了
解考生对电能与化学能转变原理的理解。题目有一定的知识跨度，在考查知识的同时，也考
查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是
负极，则铜极是正极，选项A 正确；精炼铜时，需将其中的铜变成铜离子，再在阴极还原成
铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项B 错误；在工件上镀铜时，需要将溶液中的铜离
子还原成铜而沉积在工件上。用作向溶液中供给铜离子的通则必须作为阳极，选项C 正确；
电解硫酸时，金属铜如果作为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内
有H +、Cu 2+两种离子共存时，后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达
不到制氢气和氧气的目的。选项D 不对。
[答案]A 、C
[例2]将质量分数为0.052的NaOH 溶液1L （密度为1.06g ·cm -3）用铂电极电解，当溶
[解析]本题考查考生对电解原理的理解。在设计试题时有意提供了某些可应用于速解的
信息，借以考查考生思维的敏捷性。常规解：由题设条件可知，1LNaOH 溶液中含有的溶质
质量为：1000mL ×1.06g ·cm -3×0.052=55.12g ，电解稀硫酸事实上消耗了水，使溶液浓度增
大，停止电解时溶质的质量分数为0.062，停止电解时溶液的质量为：g g 889062.012.55=。则被电解的水为：1060g-889g=171g 。根据电解水的化学方程式不难算出：在阳极析出的氧
气为：g g 1521816171=?，在阴极析出的氢气为：g g 1918
2171=?，选项B 正确；非常规解：根据电解NaOH 溶液事实上是电解水这一结论，可看出随着电解的进行，溶液中溶质的
质量分数增加，这样，C 、D 两项应予否定。电解水是阳极析出的是氧气，阴极析出的是氢
气，它们的物质的量之比应为2︰1，前者质量大于后者，只有选项B 符合题意。
[答案]B
[例3]将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铂片与电源
负极相连，以电流强度1A 通电10min ，然后将电源反接，以电流`强度为2A 继续通电10min 。
试回答：
（1）铜电极和铂电极质量为横坐标，时间为纵坐标，分别作出铜电极、铂电极的质量和时
间的关系图。
（2）上述过程中发生的现象是：铜电极 ；
铂电极 。
（3）最后时刻两电极的电极反应式：
铜电极 ；
铂电极 。
[解析]作图题是近年来出现的一种新题型,这类题提供一些化学变化过程和必要的数据
等条件,要求学生按照题中规定作出相关化学图像。由于学生必须根据题中制定的情景或数
据，将化学知识按内在联系统摄成规律，并将其抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问
题，所以这类题对考生的深层次思维能力的考查还是很有成效的。本题将电解原理和化学图
像相结合，对学生的化学知识的考查更加深入。
开始10min ，阳极反应为：Cu-2e=Cu 2+，阴极为：Cu 2++2e=Cu 。所以铜片质量减少，铂片
质量增加，铜片上所溶解的铜与铂片上析出的铜的质量相等。后10min ，电源反接，表面附
有铜的铂片成为阳极，铜片成为阴极。又由于电流强度为开始的2倍，附着在铂片上的铜在
5min 时即完全溶解，后5min ，阳极的电极反应式为：4OH -—4e=O 2↑+H 2O ，此时阳极铂片质
量不发生变化。作为阴极的铜片在5min 即恢复到开始时的质量，后5min 质量继续增加。
[答案]（1）
（2）由上述分析可知：铜片先变薄，后增厚；铂片先有铜沉积，后铜溶解，铜溶解完，
又有气体产生。
（3）铜电极：Cu 2++2e=Cu ；铂电极：4OH -—4e=O 2↑+2H 2O 。
[跨学科知识板块渗透统整表]
[跨学科综合能测试例释]
[例题] 某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿佛加德罗常数值，其
实验方案的要点为：
① 用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图：
②在电流强度为I 安培，通电时间为ts 钟后，精确测得某电极上析出的铜的质量为mg 。
试回答：
（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同）E 接 ，
C 接 ， 接F 。
实验线路中的电流方向为 → → →C → → 。
（2）写出B 电极上发生反应的离子方程式 ，G 试管中淀粉
KI 溶液变化的现象为 ，相应的离子方程式是 。
（3）为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是 。（选
填下列操作步骤的编号）
①称量电解前电极的质量
②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极
④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量
⑥再次烘干后称量至恒重
（4）已知电子的电量为 1.6×10-19C 。试列出阿佛加德罗常数的计算表达式：
N A 。
[解析]本题将物理中电路连接与化学中仪器连接相结合，将电学知识与电解原理相结
合，并设置一个利用电解方法来验证阿佛加德罗常数的全新情境，具有一定的深度和灵活性。
解题时应将理化相关知识有机融合，方能解决相关问题。
（1）由于U 形管右侧有一处理气体的支管，所以可断定B 电极为有Cl 2生成的一极，即为
阳极。显然F 应与B 连接，A 为阴极，结合安培计接入线路的物理知识，A 应接C ，D 接E 。
（2）电解CuCl 2，阴、阳两极的电极反应式为：
阴极：Cu 2++2e=Cu ；阳极：2Cl －-2e=Cl 2↑
生成的Cl 2通入G 试管，与KI 反应，置换出I 2，I 2可使淀粉溶液呈现蓝色。 （3）为了精确测定电极上析出的铜的质量，显然应采用测定电解前后A 电极的增重的方法。
具体操作为：在电解前先称量A 电极的质量，电解后先用蒸馏水清洗电极（洗去附着的离子），
然后需将电极烘干（除去附着的水），为防止Cu 被氧化，应在低温下烘干后再进行称量，为
防止误差，还应再低温烘干称量，直至恒重。
（4）电解时，当电流强度为IA ，通电时间为ts 钟内，通过的总电量为：Q=ItC ，通过的电
子的物质的量为A
N It ??-19106.1mol 。由题意知阴极析出mgCu ，转移的电子的物质的量为mol m 264
? 。由上述分析可建立等式：264106.119?=??-m N It A ， 由此式即可得N A 的表达式。
[答案]（1）E 接D 、C 接A 、B 接F ；F →B →A →C →D →E
（2）2Cl －-2e=Cl 2↑；变蓝色；Cl 2+2I －=2Cl －+I 2
（3）①③④⑥
（4）19
106.1264-??=
m It N A [综合能力测试]
一、选择题（每题4分，共64分）
1．钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是
A.2H ++2e == H 2↑
B.Fe 2++2e == Fe
C.2H 2O+O 2+4e == 4OH -
D.Fe 3++e == Fe 2+
2．以下现象与电化腐蚀无关的是
A 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C 锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D 银质奖牌久置后表面变暗
3．A 、B 、C 是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为
①将A 与B 浸在稀硫酸中用导线相连,A 上有气泡逸出,B 逐渐溶解
②电解物质的量浓度相同的A 、C 盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)
A.A>B>C
B.B>C>A
C.C>A>B
D.B>A>C
4．下列关于实验现象的描述不正确．．．
的是 A ．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B ．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C ．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D ．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
5．在外界提供相同电量的条件，Cu 2+或Ag +分别按Cu 2++2e →Cu 或Ag ++e →Ag 在电极上放电，
电极上析出铜的质量为1.92g ，则析出银的质量为
A ．1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g
6．100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢
气的总量，可采用的方法是
A ．加入适量的6 mol/L 的盐酸
B ．加入数滴氯化铜溶液
C ．加入适量蒸馏水
D ．加入适量的氯化钠溶液
7．用两支惰性电极插入500 mL AgNO 3溶液中，通电电解。当电解液的pH 从6.0变为3.0
时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银
的质量大约是
A ．27 mg
B ．54 mg
C ．108 mg
D ．216 mg
8．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池
的总反应式是
根据此反应式判断，下列叙述中正确的是
A.电池放电时，电池负极周围溶液的PH 不断增大
B.电池放电时，镍元素被氧化
C.电池充电时，氢元素被还原
D.电池放电时，2H 是负极
9．用惰性电极电解M （NO 3）x 的水溶液，
当阴极上增重a g 时，在阳极上同时产生b L 氧气（标准状况）：从而可知M 的原子量为
A.b ax 4.22
B.b ax 2.11
C.b ax 6.5
D.b
ax 5.2 10．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
今若制得Cl 20.050mol ，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是
A.0.025mol
B.0.050mol
C.0.10mol
D.0.20mol
11．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段
时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为
A.1:2:3
B.3:2:1
C.6:3:1
D.6:3:2
12．右图中x 、y 分别是直流电源的两极,通电后发现a 极板质量增加,b 极板处有无色无臭
气体放出,符合这一情况的是
13．将Al 片和Cu 片用导线相连，一组插入浓HNO 3溶液中，一组插入稀NaOH 溶液中，分别
形成了原电池，则在这两个原电池中，正极分别为
A Al 片、Cu 片
B Cu 片、Al 片
C Al 片、Al 片
D Cu 片、Cu 片
14．盐溶液电解时，在相同时间作用下，析出金属物质的量取决于
A 电极的性质
B 电流强度
C 所加电压
D 金属离子的价数
15．A 、B 、C 三个电解槽，A 槽是CuCl 2水溶液，纯铜片做阴极，B 、C 都是AgNO 3水溶液，纯
银丝做阴极，先将A 、B 槽并联，再与C 槽串联进行电解，当B 槽中银丝质量增加0.108g ，
C 槽银丝质量增加0.216g 时，A 槽中铜片质量增加为
A 0.216g
B 0.108g
C 0.064g
D 0.032g
16．锂电池是新型高能电池，它以质轻、容量大而受到普遍重视，目前已经制成多种功能的
锂电池，某种锂电池的总反应可表示为Li ＋MnO 2→LiMnO 2，若该电池提供0.5C 电量，则消
耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）
A 3.5g
B 7g
C 4.52×10－4g
D 43.5g
二、综合题（共86分）
17．（17分）工业上为了除去含Cr 2O 72-离子的酸性废水，采用以下处理方法：
往工业废水中加入适量的食盐水1~2g/L ；
以铁作为电极进行电解：
鼓入空气，经过一段时间后，使废水中的含铬（有毒）量降到可排放的标准。其原理是：
将Cr 2O 72-离子还原为可溶性三价铬离子；
放电
充电 在电解除铬过程中，溶液的pH 不断升高，使工业废水由酸性变为碱性，再把三价铬离子变
成不溶性氢氧化物除去。根据上述原理回答下列问题：
(1)用铁作为电极电解时，电极反应式为：阳极 ，阴
极 ；加入食盐的目的是 。
(2)在水溶液中将Cr 2O 72-离子还原成Cr 3+离子的还原剂为溶液中的 离子，此氧化还
原反应的离子方程式是 。
(3)在处理废水的过程中，溶液的pH 不断升高，由酸性变为碱性是通过 和 途
径来实现的。
(4)将Cr 3+转变成不溶性氢氧化物的离子方程式为 ，同时还有 沉淀生成。
18．（30分）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产
和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视
转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起搏器
等，都离不开各式各样的电池。以下每小题中的电池即为广泛使用于日常生活、生产和科学
技术等方面的实用电池，请根据题中提供的信息，填写空格。
（1）电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池，其电极分别为Ag 2O 和Zn ，电
解液为KOH 溶液。工作时电池总反应为：Ag 2O+Zn+H 2O=2Ag+Zn(OH)2。
①工作时电流从 极流向 极（两空均选填“Ag 2O ”或“Zn ”）。
②电极反应式为：正极 ，负极 。
③工作时电池正极区的pH （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。爱迪生蓄电池
分别在充电和放电时发生的反应为：Fe+NiO 2+2H 2O Fe(OH)2+Ni(OH)2。
①放电时，正极为 。正极的电极反应式为 。
②充电时，阴极的电极反应式为 。
③该蓄电池中的电解质溶液应为 （选填“酸性”或“碱性”）溶液。
（3）1991年我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。这种
灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水数分钟
就发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20~50倍。试写出这种新型电池的电极反应式：正
极 ，负极 。
（4）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混
合物作电解质，CO 为负极燃气，空气与CO 2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的
燃料电池。已知负极反应式为：2CO+2CO 32-=4CO 2+4e 。则正极反应式
为 ，总电池反应式为 。
（5）氢镍电池是新型的二次电池，它的突出优点是循环寿命长，1987年起在地球同步轨道
条件下工作寿命超过10年。其正极为氧化镍，负极为氢电极。电解质溶液为密度1.3g/cm
3左右的氢氧化钾水溶液。电池总反应为：H 2+2NiOOH 2Ni(OH)2。则放电时的电极反应式
为：正极 ，负极 。
19．（6分）银制器皿日久表面因生成硫化银而变黑色。有人设计用原电池原理加以除去，
其具体做法是：将一定浓度的食盐水放入一铝制容器中，再将表面变黑的银器沉入其中，放
置一段时间后，不仅能褪去黑色，而且还不损失银。试回答：
（1）该原电池的负极反应式是；
（2）该原电池的总反应式是。
20．（13分）取Pt和Zn为电极材料埋入人体内作为心脏起搏器的能源，它跟人体的体液中含有一定浓度的溶解O2、H+和Zn2+进行作用。
（1）其正极的反应式为负极的反应式为
（2）该电池在0.8V、40uw条件下进行工作，则工作电流为 A。
（3）将5g锌埋入人体内，则可维持多少年才需要第二次手术进行更换（取二位有效数字）？（4）心脏起搏器是一种人造心脏激励器。它向心脏发送小的电脉冲，以使心脏有规则地跳动。大多数起搏器是由锂电池或银锌电池驱动。有一种心脏起搏器中使用的新型Li—I2电池使用寿命可超过10年，其反应可简化为：2Li+I2=2LiI。则工作时负极的电极反应为，根据你所学的碱金属的有关知识判断：该新型锂电池中能否用LiI水溶液作电解液？（选填“能”或“不能”）原因是。
21．（10分）如右图所示是某位同学设计的一个进行电解硫酸铜溶液
实验的电路。电源由10个电压为1.5V的电池串联组成电池组，测得
其总内阻为0.5Ω，电解质溶液为500mL，1.0mol/L的硫酸铜溶液，
以铂做电极。20min后a极增重 1.6g（设电解过程中溶液体积保持不
变，且不考虑电解池的反电动势）。
（1）M是极，b是极；
（2）电解池的平均电阻是Ω；
（3）若要使电解池中溶液恢复至电解前的状态，可加入
A CuSO 4固体
B 水
C CuO
D Cu(OH)2
（4）电解后溶液的pH值为。
22．（10分）如右图所示，一金属杆ab在两水平平行的导轨间向右做匀
速直线运动，其速度为v＝1m/s，导轨电阻不计。导轨间的宽度为l＝1m，
其间有一竖直向下的匀强磁场，磁感强度B＝1T，现用导线与插入电解槽
中两惰性电极CD相连，回路的总电阻为1Ω，电解液为CuSO4，问：
（l）哪一个电极为负极，析出何种物质？
（2）写出电解CuSO4水溶液的离子方程式。
（3）析出的物质质量为多少克？
参考答案
一、选择题
1.C
2.D
3.D
4.C
5.B
6.B
7.B
8.CD
9.C 10.C 11.D 12.A 13.A 14.BD
15.D 16.C
二、综合题
17．(1) 阳极：Fe-2e=Fe2+，阴极：2H++2e=H2↑，加入食盐的目的是增大溶液的导电性。
(2) Fe2+，Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2 Cr3++6 Fe3++7H2O。
(3)上述离子反应消耗H+和阴极H+放电生成氢气
(4) Cr3++3 OH-=Cr(OH)3↓，Fe(OH)3。
18．（1）①电子从Zn流向Ag2O，电流流向则相反；②正极：Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-,负极：Zn-2e+2 OH-= Zn(OH)2；③增大
（2）正极为NiO2， NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；②Fe(OH)2+2e=Fe+2OH-；③碱性
（3）正极：3O2+12e+6H2O=12OH-，负极：4Al-12e=4Al3+。
（4）正极：O2+2CO2+4e=2CO32-，总反应：2CO+O2=2CO2。
（5）正极：2NiOOH+2e+ 2H2O = 2Ni(OH)2+2OH-,负极：H2-2e+2OH-=2H2O。
19．（1）Al-3e=Al3+
2Al+3Ag2S+6H2O=2Al(OH)3↓+6Ag↓+3H2S↑
20．（1）正极反应式为：O2＋4H+＋4e==2H2O；
负极反应式为：2Zn－4e==2Zn2+
（2）工作电流：5.0×10－5A
（3）在Zn反应完毕之前要进行第二次手术更换Zn，反应完毕所需要的时间为t＝2.96×108s ＝9.386年。考虑实际情况，答案应取9.3年。
（4）负极：2Li-2e=2Li+，不能，原因是：Li在常温时能跟水剧烈反应。
21．（1）负阳
（2）3.24
（3）C
（4）1
22．（1）由右手定则判断金属杆的a为正极，故电解槽中D为负极，析出铜。
电解
（2）离子方程式：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
（3）感生电动势ε＝1V；电流I＝1A；通过电解槽的电量：Q＝5C；可析出的铜的物质的量为：n＝2.6×10－5mol；其质量为：1.66×10－3g。
高中化学 第三讲 原电池和电解池 教案 【要点梳理】 要点一：原电池 1.概念：利用氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置（一般在题目中会说是放电的过程）。 负极：电子流出的一极 2.规定 正极：电子流入的一极 3.电极反应： 4.外电路（导线和电极上）：电子从负极到正极（电流从正极到负极） 内电路（溶液中）：阳离子→正极 阴离子→负极（一般题目会考离子的流向：可记忆正正负负） 5.构成原电池的条件 电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应 Zn 片 负极(阳极) Zn-2e -=Zn 2+ 氧化反应 Cu 片 正极(阴极) 2H ++2e -=H 2↑ 还原反应 总的离子反应方程式 Zn+2H + = Zn 2++H 2↑（两个电极反应之和） Zn C u 24 A
①电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质） ②电极需要插在电解质溶液中 ③整个装置相连形成闭合电路 ④能自发发生氧化还原反应 6.原电池正负极的判断 ①组成两电极的材料：相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极 ②电子流出的一极为负极，电流流出的一极为正极 ③溶液中离子的移动方向（正正负负）。 ④电极发生反应（阳氧阴还） ⑤电极质量的变化：质量增加为正极，质量减少为负极 ⑥电极上产生气体的是正极 ⑦电极通入气体的是负极 7.电极反应方程式的书写 （1）负极反应式的书写 a活泼金属作负极(电极材料本身反应) 生成的阳离子与电解液不反应时：M?ne? = M n+。 若生成的阳离子与电解液反应，应将“金属失电子的反应式”与“阳离子和电解液反应的反应式”叠加写出。 如Mg-Al（KOH）原电池，负极反应方程式为：Al-3e-+4OH- = AlO 2-+2H 2 O b燃料电池(电极材料本身不反应) H 2—O 2 (H 2 SO 4 )燃料电池负极反应式： H 2 ?2e? = 2H+。 H 2—O 2 (KOH)燃料电池负极反应式： H 2?2e?+2OH? = 2H 2 O(可看成H 2 ?2e?=2H+、2H++2OH?= 2H 2 O)。 （2）正极反应式的书写 ①首先判断在正极反应的物质 当负极材料与电解液能反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解液中的某种粒子。 当负极材料与电解液不反应时，在正极上发生电极反应的是溶解在电解液中的
新苏教版高一化学必修二《原电池》教学设计 一、设计思想 本节课的教材依据是苏教版高一年级必修二专题二第三单元《化学能与电能的转化》。原电池是把电能转化为化学能的一种装置，也是化学与能源相联系的很关键的内容，这些知识不但能让学生大开眼界，而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵，所以这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的学习。在设计本节课教学时遵循新课改的理念，引导学生从一个水果电池引入电池的内容，这样能激起学生对本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。在上课过程中，注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法，在实验探究中学习原电池的概念及构成条件。让学生在“做中学”。 二、教学目标 1.知识与能力：了解能源与化学能之间的关系；能设计简单的原电池。 2.过程与方法：利用实验探究方法学习原电池的原理；结合生产、生活实际，学习原电池原理在生产、生活中的实际运用。 3.情感态度与价值观：让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作用。 三、教学重点 原电池的工作原理。 四、教学难点 原电池的形成条件及电极反应； 电子流向和电流方向。 五、教学手段 讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学 六、课前准备 教师制作课件、准备实验 学生做好适当预习准备
1、实验探究，体现自主研究性学习 本节课采用实验探究式教学,既符合化学的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。在探究活动中引导学生逐步突破由认识，形成新认识，这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”,即引导学生独立思考,主动探索,当学生的思考和探索遇到困难时,及时给予启发,提示,点拨,以帮助学生顺利地开展实验探索活动,既不是灌输也不能放任自流，而是放手、放开。 2、精心准备，在磨练中不断提高自身的素质 由于本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式,课堂组织尤为重要。要求教师对学生有较准确的了解和把握，在课堂上教师要根据学生的回答随时调整课堂的节奏，这样才能得到好的效果。因此，要求教师在课前要精心准备，多方听取意见，不断磨合，这样才能上好一节课，同时也使我深刻体会到提高课堂教学的有效性重在积极思考和平时的积累。
原电池、电解池综合训练 1．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强 C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D．将甲乙作电极组成原电池时，甲是负极 2．用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( ) A．HCl B．NaOH C．Na2SO4D．NaCl 3．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是( ) A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 4．A、B、C是三种金属，根据下列①②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为：①将A 与B浸在稀硫酸中用导线相连，A上有气泡逸出，B逐渐溶解；②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时，阴极上先析出C(使用惰性电极)( ) A．A>B>C B．B>C>A C．C>A>B D．B>A>C 5．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( ) A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 6．(1993年全国，12)图14-4中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( ) 7．下列叙述正确的是( ) ①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。②镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀。③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O A．①②③④⑤B．①③④⑤C．①③⑤D．②④ 8．X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y
原电池与电解池比较： 二、电池符号图为 Cu - Zn 电池。左池:锌片插在 1mol·dm-3 的ZnSO 4溶液中。右池:铜片插在 1 mol·dm-3的CuSO 4 溶液中。两池 之间倒置的 U 形管叫做盐桥(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。检流计表明电子从锌片流向铜片。左侧为负极，右侧为正极。 此Cu - Zn 电池可表示如下:(-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)负极: Zn-2e-== Zn2+正极: Cu2++2e-== Cu总反应: Zn+Cu2+== Zn2++ Cu ☆写电池符号应注意事项：?正、负极：(－) 左， (+) 右?界面“|”: 单质与“极棒”写在一起，写在“|”外面。?注明离子浓度(c),气态时用分压(p)，物质状态：固态(s), 液态(l) 等?盐桥: “||” 三、金属腐蚀与防护：1.金属腐蚀：金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。⑴本质：金属原子失电子而被氧化M –ne- ====M n+(2) 分类：①化学腐蚀：金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀：不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液（有电流产生）⑶钢铁腐蚀：
2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件(如：温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。 ⑵防护：①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。②在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）③电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。 四、电解及其应用 1.电解的原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子，通电时，自由移动的离子定向移动，阳离子移向阴极，在阴极获得电子发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。 2.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素)放电：阳离子得电子而阴离 子失电的过程。上述顺序基本上与金属活动顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。⑵阴离子放电顺序 (注明：若阳极材料是金属（除Pt、Au外），电极首先发生氧化反应而进入溶液。)3.电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程，金属叫镀件，薄层镀层。阴极：镀件→待镀金属阳极：
原电池原理 一．原电池 1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极 （2）电解质溶液 （3）电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构：内电路——电解质溶液、电极 导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动） 外电路——电极（与导线） 导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强） 正极（金属活泼性弱）。 正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 4.反应特点：自发的氧化还原反应 5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（） Ａ．原电池能将化学能转变为电能 Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应 Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（） A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反 应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是（） Ａ．负极，并被氧化Ｂ．正极，并被还原
原电池、电解池综合训练 1．(1992年全国，13)下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强 C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D．将甲乙作电极组成原电池时，甲是负极 2．(1992年全国，14)用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH 保持不变的是( ) A．HCl B．NaOH C．Na 2SO 4
D．NaCl 3．(1992年上海)在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是( ) A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 4．(1992年三南，17)A、B、C是三种金属，根据下列①②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为：①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连，A上有气泡逸出，B逐渐溶解；②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时，阴极上先析出C(使用惰性电极)( ) A．A>B>C B．B>C>A C．C>A>B D．B>A>C 5．(1993年上海，17)有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( ) A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 6．(1993年全国，12)图14-4中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( ) 7．(1994年上海，14)下列叙述正确的是 ( ) ①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量 硫酸铜溶液能加快反应速率。②镀层破 损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的 铁)更易腐蚀。③电镀时应把镀件置于电 解槽的阴极。④冶炼铝时，把氧化铝加 入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢 铁表面常易腐蚀生成Fe 2O 3 ·nH 2 O A．①②③④⑤ B．①③④⑤ C．①③⑤ D．②④8．(1994年全国，16)X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y 9．(1994年全国，22)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电 过程可以表示为2Ag+Zn(OH) 2充电 放电Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反 应的物质是( ) A．Ag B．Zn(OH) 2 C．Ag 2 O Ｄ．Zn 10．(1995年上海，27)G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的化
原电池和电解池 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成 电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原 电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化 还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化 学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连； ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极:材料性质较不活泼的电极； 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极:连电源的正极； 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2ｅ-=Zn２+ （氧化反应) 正极：2Ｈ++2e－=Ｈ２↑(还原反应) 阴极:Ｃｕ２＋+2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--２e-=Cl２↑（氧化反应) 电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀（镀铜）;③电冶 (冶炼Na、Mg、Ａl);④精炼(精铜)。 化学腐蚀电化腐蚀 一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，表面潮湿反应过程氧化还原反应,不形成原电池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生 反应速率电化腐蚀>化学腐蚀 结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀 电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2＋４e-＋2Ｈ２Ｏ=＝ 4OH－ 2H+ + 2e－==Ｈ２↑负极反应Fｅ-2ｅ－＝=Fe2+Fe －２e-==Ｆe2＋腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内电解电离电镀 条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用 实质阴阳离子定向移动，在 两极发生氧化还原反应 阴阳离子自由移动,无明 显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金 实例ＣｕCｌ2错误!Cu＋CｕCｌ２==Cu２＋+2Clˉ阳极Cu－2e- = Cu２+
原电池电解池综合训练 1．（1992年全国，13）下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强 C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D．将甲乙作电极组成原电池时，甲是负极2．（1992年全国，14）用石墨作电极，电解 1 mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH 保持不变的是（） A．HCl B ．NaOH C ．Na2SO4
D ．NaCl 3．（1992年上海 ） 在铁制品上镀上一定厚度的锌层， 以下设计方案正确的是 （ ） A ．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B ．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 C ．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D ．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 4．（1992年三南， 17）A 、B 、C 是三种金属，根据下列①②两个实验，确定它们的 还原性强弱顺序为：①将 A 与B 浸在稀硫酸中用导线相连， A 上有气泡逸出， B 逐渐 溶解；②电解物质的量浓度相同的 A 、C 盐溶液时，阴极上先析出 C （使用惰性电 极）（ ） A ．A>B>C B ． B>C>A C ．C>A>B D ．B>A>C 6．（1993年全国， 12） 图14-4中X 、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现 质量增加， b 极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 （ ） 7．（1994年上海， 14）下列叙述正确的是 （ ） ①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量 硫酸铜溶液能加快反应速率。②镀层破 损后，白铁 （镀锌的铁 ）比马口铁 （镀锡的 铁） 更易腐蚀。③电镀时应把镀件置于电 解槽的阴极。④冶炼铝时，把氧化铝加 入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢 铁表面常 易腐蚀生成 Fe 2O 3·nH 2O A ．①②③④⑤ B ．①③④⑤ 9．（1994年全国， 22）银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电 充电 过程可以表示为 2Ag+Zn （OH ）2 放电 Ag 2O+Zn+H 2O ，在此电池放电时， 负极上发生反 应的物质是 （ ） A ．Ag B ．Zn （OH ）2 C ．Ag 2O Ｄ． Zn 10．（1995年上海， 27）G 、Q 、X 、Y 、Z 均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的化 D 四种金属。将 A 与 B 用导线连接起来，浸入电解 质溶液中， B 不易腐蚀。将 A 、 D 分别投入等浓度盐酸中， B 的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入 它们的活动性由强到弱的顺序是 （ A ．D > C > A >B B C ．D > B > A >C D 5．（1993年上海， 17） 有A 、B 、C 、 D 比A 反应剧烈。 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。 ．D >A >B >C ．B >A >D >C 将铜浸入 据此判断 8．（1994年全国， 16）X 、Y 、Z 、M 代表四种金属元素，金属 X 和Z 用导线连接放入稀 硫酸中时， X 溶解， Z 极上有氢气放出；若电解 Y 2+和Z 2+共存的溶液时， Y 先析出；又 知M 2+的氧化性强于 Y 2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 （ ） A ．X>Z>Y>M B ． X>Y>Z>M C ．M>Z>X>Y D ．X>Z>M>Y a 极极板 C ．①③⑤ D ．②④
高中化学原电池和电解池 原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较： 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动， 从而形成电流。这种把化学能转变为 电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引 起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把 电能转变为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应） 电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极 溶液中离子的流向溶液中的阴离子向负极移动，电极质 量减小、（负极聚集了阳离子、阴离 子来平衡电性，如：zn+需要溶液中 的阴离子来平衡）；阳离子在正极得 电子聚集在正极 溶液中的阳离子向阴极移动，得电子，发 生还原反应。阴极受保护。溶液中的阴离 子向阳极移动，失电子，发生氧化反应 能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精 炼（精铜）。 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的
化学专题6 原电池与电解池 [高考考向] 学科内重点热点分析 原电池与电解池是高考每年都涉及的内容，本专题的考查要求为：（1）理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。（2）了解电解和电镀的基本原理及应用。高考考查的方式除了以课本知识为基点的原电池和电解池原理的直接考查外，还给出以最新电池等新科技和新知识为信息的信息迁移题，以考查学生对课本知识的灵活运用和信息处理能力。 跨学科重点热点分析 以原电池和电解池原理为主的电化学是主要与物理学科交叉的重要契合点之一。原电池和电解池均与物理中的电学相关，它们之间沟通的最主要途径是电路中通过的电子电量，由此可发散至电路的连接、电功率、电流强度、电压、电阻等的计算。 [学科内综合能力测试例释] [例1]下列关于铜电极的叙述正确的是 A．铜锌原电池中铜是正极 B．用电解法精炼铜时粗铜作阴极 C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 [解析]本题通过对铜电极的判定，将原电池和电解池综合在一起进行考查，意在从中了解考生对电能与化学能转变原理的理解。题目有一定的知识跨度，在考查知识的同时，也考查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是负极，则铜极是正极，选项A正确；精炼铜时，需将其中的铜变成铜离子，再在阴极还原成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项B错误；在工件上镀铜时，需要将溶液中的铜离子还原成铜而沉积在工件上。用作向溶液中供给铜离子的通则必须作为阳极，选项C 正确；电解硫酸时，金属铜如果作为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内有H+、Cu2+两种离子共存时，后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达不到制氢气和氧气的目的。选项D不对。 [答案]A、C [例2]将质量分数为0.052的NaOH溶液1L（密度为1.06g·cm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010时停止电解，则这时溶液中应符合的关系是 信息，借以考查考生思维的敏捷性。常规解：由题设条件可知，1LNaOH溶液中含有的溶质质量为：1000mL×1.06g·cm-3×0.052=55.12g，电解稀硫酸事实上消耗了水，使溶液浓度增
高中化学原电池和电解池 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。 电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。 电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极 电极反应方程式的书写 负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。 正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中 的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
2014年高考电解池及原电池专题 1、（2012福建高考）将右图所示实验装置的K闭合， 下列判断正确的是 A.Cu电极上发生还原反应 B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42-)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 2、（2012四川高考）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH – 4e–+ H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2O D．正极上发生的反应为：O2+ 4e–+2H2O=4OH– 3、（2012上海高考）右图装置中发生反应的离子方程式为： Zn+2H+→Zn2++H2↑，下列说法错误的是 A．a、b不可能是同种材料的电极 B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸 C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸 D．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是 稀硫酸 4、（2012全国大纲卷）①②③④四种金属片两两 相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电 路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时， ②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判 断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 5、（成都2013一检）右下图为摇摆电池(Rocking chair battery)的工作原理图，在 充放电过程中，Li+在两极之间―摇来摇去‖，其总反应为：LiO2+ 6C Li(1-x)CoO2+Li x C6。下列有关说法正确的是
原电池2 参考答案与试题解析 一．选择题（共13小题） 1．（1993?全国）如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（） a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 A．A B．B C．C D．D 【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a 极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子． A、该选项符合条件，故A正确． B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误． C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误． D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误． 故选A． 2．（2000?上海）在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）
A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 【解答】解：由Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag知，当得电子数相等时，析出铜和银的关系式为：Cu﹣﹣Ag．设析出银的质量为x． Cu﹣﹣2Ag 64g （108×2）g 1.92g x 所以x==6.48g 故选B． 3．（2011?福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源．该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电．关于该电池的下列说法不正确的是（） A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成 C．放电时OH﹣向正极移动 D．总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解答】解：A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，在电池中还可以担当溶剂，故A正确； B、放电时正极上是水中的氢离子得电子，所以会有氢气生成，故B正确； C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时OH﹣向负极移动，故C错误； D、锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故D正确． 故选C． 4．（2009?广东）下列说法正确的是（） A．废旧电池应集中回收，并填埋处理 B．充电电池放电时，电能转变为化学能 C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对应速率的影响有关 D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行
原电池原理 1.通过进行化学能转化为电能的探究活动，了解原电池工作原理. 2.能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。 1：组成原电池的条件。 ①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两电极相连形成闭合电路。 2．原电池的原理 负极----较活泼的金属--- 电子------发生反应 较不活泼的金属---- 电子----发生反应 【例1】下列叙述中正确的是 A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。 C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。 D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。 解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活动金属中的电子流向不活动的电极，因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反应为Zn –2e==Zn2+，1molZn失去2mol电子,0.2mol锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol 电子通过。故选D。 答案：D 【例2】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 解析：金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有物质析出，由题意得活泼性A＞B、A＞C、C＞D 、D＞B，故正确答案为B。 答案：B 【例3】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e＝2Ag +2 OH- 下列判断正确的是 A．锌为正极，Ag2O为负极。B．锌为负极，Ag2O为正极。 C．原电池工作时，负极区溶液PH减小。D．原电池工作时，负极区溶液PH增大。 解析：本题考查原电池和PH的概念。 原电池中失去电子的极为负极，所以锌为负极，Ag2O为正极。B是正确答案。因为Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O ，负极区域溶液中[OH-] 不断减少，故PH减小，所以C也正确。
高中化学原电池教案 化学化工学院09化师0913010055 叶嘉欣 学科：化学课题：化学能与电能 课型：理论课课时：一节课（45分钟） 教学目的：1、了解原电池的定义；了解原电池的构成条件极其工作原理；并学会判断原电池的正负极。 2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电 池的正负极 3、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的乐趣，感受化学世界和生活息息相关。 教学重点：进一步了解原电池的工作原理，并判断原电池的正负极。 教学难点：原电池的工作原理（解决方法：通过演示实验观察实验现象，加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化，电子流动方向。） 教学方法：讲授法、演示实验法 教学过程： 【板书】化学能与电能 教师导入语：随着科学技术的发展和社会的进步，各式各样的电器进入我们的生活。 使用电器都需要电能。那么，我们使用的电能是怎么来的呢？ 学生答：水力发电、火力发电、核能....... 教师：我们来看看我国发电总量构成图吧 教师：由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电...... 教师：我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?
【学生思考】让学生思考1分钟.。 教师: 通过燃烧煤炭，使化学能转变成热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机，然后带动发电机发电。 燃烧蒸汽发电机 【投影】化学能→热能→机械能（涡轮机）→电能 教师：但是煤炭发电有很多缺点，大家一起来说说。 学生：污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。 教师：那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能？ 【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 【现象】Zn片上有气泡（H2），Zn片逐溶解；Cu片无明显现象。 【板书】Zn片上发生反应：Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接，并插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡；Cu片上有气泡（H2)；电流计指针偏转。 【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢？思考一下。【学生讨论】一分钟 教师：指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，锌片逐渐溶解，说明Zn片失去的电子，电子经导线流向Cu 片，溶液中的H＋由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 （播放Flash动画）【板书】铜片上：2H+＋2e－= H2↑锌片上Zn－2e－= Zn2+ 【过渡】实质上实验二的装置就是一个原电池的装置，下面就让我们一起来了解一下原电池吧。 【板书】原电池定义：将化学能直接转变成电能的装置
2004年——2008年电化学高考试题 1.（2004年广东卷）pH ＝ a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH ＞a ，则该电解质可能是 A 、NaOH B 、H 2SO 4 C 、AgNO 3 D 、Na 2SO 4 2.（2004年江苏卷）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(s) 下列说法错误．．的是 A ．电池工作时，锌失去电子 B ．电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e —=Mn 2O 3(s)+2OH —(aq) C ．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 " D ．外电路中每通过电子，锌的质量理论上减小 3. （2004年天津） 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确．．． 的是 A. a 电极是负极 B. b 电极的电极反应为：===---e OH 44↑+222O O H C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 |
# 4.（2004上海卷）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是D 5．（2005年广东）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体； 电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2—。下列对该燃料电池说法正确的是 A．在熔融电解质中，O2—由负极移向正极 B．电池的总反应是：2C4H10 + 13O2→8CO2 + 10H2O C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2 + 4e—= 2O2— D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10 + 26e—+ 13O2—== 4CO2 + 5H2O ~ 6．（2005年江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确 ．．．的是 A．放电时负极反应为：Zn—2e—+2OH—= Zn(OH)2 B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3—3e—+ 5 OH—= FeO 2 4 + 4H2O C．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 D．放电时正极附近溶液的碱性增强 ！ 7.（2005年天津卷）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋） A 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－＝Ni B 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 8、（2005年全国）关于电解NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 A、电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B、若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 放电 充电
高三化学原电池电解池练习题 一、单选题 1.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将2H O 和2CO 转化为2O 和燃料(38C H O )。下列说法正确的是( ) A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时,+H 从b 极区向a 极区迁移 C.每生成1mol 2O ,有44g 2CO 被还原 D.a 电极的反应为:+-23823CO +18H -18e =C H O+5H O 2.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的24(SO )c 减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 3.如图是一电池,下列有关说法正确的是( )
A.该电池负极反应为:Fe 2+-e -=Fe 3+ B.当有6.02×1023 个电子转移时,Fe 电极减少56g C.石墨电极上发生氧化反应 D.盐桥中K + 移向FeCl 3溶液 4.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A.反应42CH +H O 23H +CO ,每消耗1mol 4CH 转移12mol 电子 B.电极A 上2H 参与的电极反应为:--22H +2OH -2e =2H O C.电池工作时,2- 3CO 向电极B 移动 D.电极B 上发生的电极反应为:-2-223O +2CO +4e =2CO 5.某粗铜产品中含有Zn 、Ag 、Au 等杂质，如图所示，用CH 3OH-碱性燃料电池电解硫酸铜溶液。闭合电键K 进行电解。下列说法中不正确的是( ) A ． 左池负极反应式为CH 3OH -6e -+8OH -= 23CO + 6H 2O B ． 通电一段时间后，Ag 、Au 杂质金属沉积在电解槽底部 C ． 若粗铜电极质量减少6.4g ，则纯铜电极增重大于6.4g D ． 电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极 6.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是( )
原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转 移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过 外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。 两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行， 发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化 还原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了 必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原 电池，但原电池不一定都能做化学电池。 （4）形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。 ?电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断：负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。 电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质，在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意： ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式； ②若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式，且生成物为OH－；若电解液为酸性，则H+必须写入反应式中，生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式，可以减去较易写出的电极反应式，从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子 共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O， 但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。