高中化學(xué) 2.2 化學(xué)能與電能課件 新人教版必修2.ppt

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成才之路化學(xué),路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索,人教版必修2,化學(xué)反應(yīng)與能量,第二章,第二節(jié)化學(xué)能與電能,第二章,從前在倫敦上流社會(huì)，有一位貴族夫人格林太太，幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過(guò)一顆不銹鋼的假牙。不料后來(lái)，她又因?yàn)檐嚨湹袅艘活w牙，為了顯示她的富有，她裝了一顆黃金假牙。自此以后，她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是，眾多的醫(yī)學(xué)專家為她檢查后，都找不到病因，這位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大醫(yī)院會(huì)診也不見(jiàn)效果。格林太太的病因到底是什么呢？原來(lái)這種病態(tài)與車禍有關(guān)：“車禍—假牙—病癥”。兩顆假牙為活潑性不同的金屬，與唾液中的電解質(zhì)接觸，會(huì)產(chǎn)生電流從而刺激神經(jīng)使格林太太頭痛。那么，為何會(huì)產(chǎn)生電流呢？,●學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2．初步了解化學(xué)電池的工作原理及應(yīng)用。3．了解研制新型電池的重要性。4．會(huì)書寫簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式。,●新知預(yù)習(xí)1．電能：電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染______的一種______能源，又稱電力。2．一次能源：直接從_______取得的能源稱為一次能源。二次能源：一次能源經(jīng)過(guò)______、_____得到的能源稱為二次能源。3．原電池是指______能轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_____的裝置。,最小,二次,自然界,加工,轉(zhuǎn)換,化學(xué),電能,4．構(gòu)成原電池的條件：(1)必須有一個(gè)自發(fā)的____________________。(2)有兩個(gè)電極，電極材料由_____________________或由金屬和其他導(dǎo)電的材料組成。(3)兩電極必須______適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中，兩電極之間用_______連接或直接接觸而形成閉合回路。5．在原電池中，還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為_(kāi)_____，向外電路提供電子，發(fā)生_____反應(yīng)；氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為_(kāi)____，從外電路_____電子，發(fā)生_____反應(yīng)。,氧化還原反應(yīng),兩種活潑性不同的金屬,浸在,導(dǎo)線,負(fù)極,氧化,正極,得到,還原,6．普通鋅錳干電池電池組成為：______做負(fù)極；位于中央的頂蓋有銅帽的____做正極；石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì)，同時(shí)填有MnO2黑色粉末作電極劑，負(fù)極電極反應(yīng)__________________。7．鉛酸可充電電池(1)電池組成為：_____作負(fù)極；______作正極；濃硫酸作電解質(zhì)溶液。(2)電極反應(yīng)(放電)負(fù)極：________________________；正極：______________________________________；電池總反應(yīng)為_(kāi)___________________________________。,鋅片,碳棒,Zn===Zn2＋＋2e－,Pb,PbO2,8．氫氧燃料電池(1)氫氧燃料電池是以______為燃料，______為氧化劑，鉑作電極。(2)電極反應(yīng)①堿式氫氧燃料電池：以KOH溶液為電解質(zhì)；負(fù)極：___________________________；正極：__________________________；,氫氣,氧氣,②酸式氫氧燃料電池：以H2SO4溶液為電解質(zhì)；負(fù)極：____________________；正極：____________________。(3)以上兩種氫氧燃料電池總反應(yīng)都是：_________________。,●自主探究1．怎樣判斷一個(gè)裝置是否是原電池？提示：①有電解質(zhì)溶液。②兩個(gè)電極，一個(gè)相對(duì)較活潑，一個(gè)不活潑?？赏瑸榻饘伲部梢环N是金屬另一種是非金屬。③能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。④形成閉合回路。,2．怎樣判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極？怎樣書寫電極式？提示：①兩極更易失電子一極為負(fù)極，另一極便為正極。②書寫方法原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)，書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下：(1)寫出總化學(xué)反應(yīng)方程式；(2)根據(jù)總化學(xué)反應(yīng)方程式，按照電子得失情況，分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)；,(3)氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，注意介質(zhì)參與的反應(yīng)；總的化學(xué)反應(yīng)式是正負(fù)電極反應(yīng)相加的結(jié)果，反過(guò)來(lái)也可以相減，得電極反應(yīng)，電極反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒，電荷守恒及正、負(fù)極得失電子數(shù)相等的規(guī)律。,化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化,●思維導(dǎo)圖,,1．電能使用電器都需要電能。電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛，使用最方便，污染最小的一種二次能源，又稱電力。溫馨提示：一次能源和二次能源。直接從自然界取得的能源稱為一次能源，如流水、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣等。一次能源經(jīng)過(guò)加工，轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源，如電力、蒸汽等。,●教材點(diǎn)撥,其中，燃燒(氧化還原反應(yīng))是使化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵。氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程，電子轉(zhuǎn)移引起化學(xué)鍵的重新組合，同時(shí)伴隨著體系能量的變化。溫馨提示：火力發(fā)電存在的弊端：煤是不可再生資源；能量經(jīng)多次轉(zhuǎn)化，利用率降低；煤燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)污染環(huán)境。,3．化學(xué)電池——原電池(1)定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)實(shí)驗(yàn)裝置,,(3)實(shí)驗(yàn)步驟：將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接(導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表)，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中(如上圖所示)，觀察現(xiàn)象。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由于鋅和銅的活動(dòng)性不同，鋅容易失去電子，被氧化成Zn2＋進(jìn)入溶液，電子由鋅片通過(guò)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H＋從銅片獲得電子被還原成氫原子，氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。這一變化過(guò)程可以表示如下：鋅片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))銅片：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應(yīng))總的反應(yīng)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑,(6)原電池工作原理：原電池在工作時(shí)負(fù)極失去電子，電子通過(guò)導(dǎo)線流向正極，溶液中氧化性物質(zhì)得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，這樣，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)不斷發(fā)生，負(fù)極不斷地失去電子，失去的電子不斷地通過(guò)導(dǎo)線流向正極，被氧化性物質(zhì)得到，這樣閉合回路中不斷有電子產(chǎn)生，也就形成了電流，于是，化學(xué)能就轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?,①反應(yīng)類型。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。②電子的移動(dòng)方向。從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。③離子的移動(dòng)方向。陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。,溫馨提示：(1)銅鋅原電池的工作原理：負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))；正極：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應(yīng))；鋅失去的電子通過(guò)外電路流向銅片，H＋在銅片上得到電子，從而形成電流。,,(5)原電池是指產(chǎn)生的電流大，可以對(duì)外做功的裝置，若產(chǎn)生的電流極其微弱，不能對(duì)外做功，這樣的原電池?zé)o法被利用。(6)水果電池實(shí)驗(yàn)探究,,①實(shí)驗(yàn)用品：鎂條、銅片、鐵片、導(dǎo)線、金屬夾，手電筒用發(fā)光二極管、果汁(橙汁、蘋果汁、檸檬汁等)、500mL燒杯。②實(shí)驗(yàn)方案：a.Cu－Mg原電池，電解質(zhì)溶液為橙汁；b.Cu－Fe原電池，電解質(zhì)溶液為蘋果汁；c.Fe－Mg原電池，電解質(zhì)溶液為檸檬汁。,③實(shí)驗(yàn)操作：用導(dǎo)線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上，分別將各組金屬片插入到盛有果汁的三個(gè)500mL的燒杯中，用發(fā)光二極管兩端分別接觸三種方案中金屬活潑性不同的金屬夾。④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：三種方案中二極管均發(fā)光。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論：原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?(2014經(jīng)典習(xí)題選萃)(1)“儲(chǔ)存”在物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能可通過(guò)原電池轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的幾種裝置，其中能構(gòu)成原電池的是(),●典例透析,,(2)對(duì)于①③所構(gòu)成的裝置，某同學(xué)與其所在的學(xué)習(xí)小組交流后提出了以下幾種預(yù)測(cè)，其中正確的是()A．兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生B．①中銅片是負(fù)極，③中銅片是正極C．兩燒杯中溶液的pH均增大D．產(chǎn)生氣泡的速率③比①慢,【解析】本題考查原電池的構(gòu)成條件及工作原理。具體情況分析如下：(1),,(2)【答案】(1)A(2)C,,1．(2014臨沂一中高一期中)下圖是鋅片和銅片在稀硫酸中所組成的原電池裝置，c、d為兩個(gè)電極。下列有關(guān)的判斷不正確的是(),●變式訓(xùn)練,,原電池以及原電池正、負(fù)極的判斷,●思維導(dǎo)圖,,1．原電池的判定(1)先分析有無(wú)外接電源，無(wú)外接電源的可能為原電池。(2)依據(jù)原電池的形成條件，主要“四看”：看電極——兩極為導(dǎo)體，且存在活動(dòng)性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)；看溶液——兩極插入電解質(zhì)溶液中；看回路——形成閉合回路；看本質(zhì)——有無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生。,●教材點(diǎn)撥,2．原電池正負(fù)極的判斷方法,,(1)根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極；活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(3)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。,(4)根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向判斷在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷溶解的一極為負(fù)極，增重或有氣泡放出的一極為正極。,溫馨提示：利用金屬的活潑性判斷原電池的正負(fù)極的注意事項(xiàng)一般是較活潑金屬作負(fù)極，較不活潑金屬作正極，但也要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。①鎂鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中，鎂作負(fù)極，鋁作正極；若電解質(zhì)是氫氧化鈉，則鎂作正極，鋁作負(fù)極。②銅鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中，鋁作負(fù)極，銅作正極；若插入濃硝酸中，鋁作正極，銅作負(fù)極。,②負(fù)極材料本身不反應(yīng)時(shí)，常見(jiàn)書寫方法為：H2－O2(H2SO4)燃料電池，負(fù)極反應(yīng)式為：H2－2e－===2H＋H2－O2(KOH)燃料電池，負(fù)極反應(yīng)式為：H2－2e－＋2OH－===2H2O,(2)正極反應(yīng)式的書寫首先根據(jù)化合價(jià)變化或氧化性強(qiáng)弱判斷哪種微粒得電子。其次確定該微粒得電子后變成哪種形式。如H2－O2(H2SO4)原電池，正極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋4H＋===2H2OH2－O2(KOH)原電池，正極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－4．原電池反應(yīng)式的書寫兩電極反應(yīng)式，得失電子數(shù)相等時(shí)，將兩電極反應(yīng)式相加即得原電池反應(yīng)式。,溫馨提示：在正極上，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原，無(wú)論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的，還是弱電解質(zhì)提供的，一律寫離子符號(hào)；而在原電池反應(yīng)中，要遵循離子方程式的書寫規(guī)則，只有易溶的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示。,5．原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)速率原理：由于原電池將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)且有電流產(chǎn)生，因而反應(yīng)速率加快。實(shí)例：鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成原電池，加快反應(yīng)進(jìn)行。,(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱原理：一般，在原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)。實(shí)例：如有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬活動(dòng)性A＞B。(3)用于金屬的防護(hù)原理：使被保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而得到保護(hù)。實(shí)例：要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。,(4)設(shè)計(jì)原電池①首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)。氧化反應(yīng)：還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物；還原反應(yīng)：氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物；正極反應(yīng)式＋負(fù)極反應(yīng)式===電池的總反應(yīng)式。②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。A．電解質(zhì)溶液的選擇。電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。,B．電極材料的選擇。在原電池中，一般選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的惰性材料作正極。負(fù)極材料或還原性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子被氧化，氧化性物質(zhì)在正極上得到電子被還原。,溫馨提示：畫原電池裝置圖的三點(diǎn)提醒①指明原電池的正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。②燒杯中用虛線代表電解質(zhì)溶液，液面用實(shí)線。③用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接以構(gòu)成閉合電路。,6．發(fā)展中的化學(xué)電源,特別提示：一次電池是只能放電不能充電，電量用完便不能再用的電池。在化學(xué)電源中一次電池最常見(jiàn)，其中使用最廣泛的是干電池，如普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅紐扣電池等。二次電池是可反復(fù)充電和放電的電池。目前最常見(jiàn)的二次電池是鉛蓄電池。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是信息技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)移動(dòng)通訊、便攜式電腦和各種電子產(chǎn)品等的廣泛使用，科研工作者不斷研制出小型化、高比能量、工作壽命長(zhǎng)、不需要特殊維護(hù)的二次電池。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池和鋰離子電池等新型二次電池。,燃料電池是通過(guò)燃料氣體和氧氣分別在兩個(gè)電極上發(fā)生電極反應(yīng)(形成與燃燒時(shí)相同的總反應(yīng))，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電源。燃料電池具有能量利用效率高、可連續(xù)使用和污染小等優(yōu)點(diǎn)，已成為一種發(fā)展前景十分廣闊的化學(xué)電源。隨著科技的不斷進(jìn)步，形形色色的性能優(yōu)異的燃料電池不斷被研制出來(lái)，那么如何判斷或書寫一個(gè)“新”燃料電池反應(yīng)的電極反應(yīng)式呢？,(2014高考北京卷)下列電池工作時(shí)，O2在正極放出的是(),●典例透析,【解析】本題考查電池的工作原理，意在考查考生的理解能力和處理實(shí)際問(wèn)題的能力。鋅錳電池中，鋅在負(fù)極放電，MnO2在正極放電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫燃料電池中，氫氣在負(fù)極放電，氧氣在正極放電，B項(xiàng)正確；鉛蓄電池中，Pb在負(fù)極放電，PbO2在正極放電，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鎳鎘電池中，鎘(Cd)在負(fù)極放電，NiOOH在正極放電，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽,(2014高考福建卷)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。下列說(shuō)法正確的是()A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－B．放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成,,,C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子【解析】本題考查原電池原理，意在考查考生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的理解和掌握情況。在原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故由總反應(yīng)式可知，負(fù)極反應(yīng)為：2Ag－2e－＋2Cl－===2AgCl，正極反應(yīng)為：Cl2＋2e－===2Cl－，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電解質(zhì)溶液中含有大量Cl－，故放電時(shí)，Ag＋在交換膜左側(cè)即與Cl－反應(yīng)生成AgCl沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；,用NaCl溶液代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液有0.01molCl－參與反應(yīng)生成AgCl沉淀，還有0.01molH＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)溶液，故D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿,(2014經(jīng)典習(xí)題選萃)請(qǐng)利用氧化還原反應(yīng)Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池?！窘馕觥吭撗趸€原反應(yīng)可拆分為如下兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Cu－2e－===Cu2＋。還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。綜合原電池的構(gòu)成條件可確定，負(fù)極材料為銅，正極材料可用石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液。,,,【答案】該原電池可設(shè)計(jì)成如右圖所示裝置。【點(diǎn)撥】設(shè)計(jì)原電池的理論基礎(chǔ)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，非氧化還原反應(yīng)如H＋＋OH－===H2O不能設(shè)計(jì)成原電池，即不是任何一個(gè)反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池的。,2．(2014石家莊市第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中)已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；碳棒：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，據(jù)此判斷，鋅片是()A．正極，被還原B．正極，被氧化C．負(fù)極，被還原D．負(fù)極，被氧化答案：D點(diǎn)撥：原電池中Zn化合價(jià)升高被氧化，Zn為負(fù)極，D正確。,●變式訓(xùn)練,3．(2014安陽(yáng)一中高一下學(xué)期二次考試)某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，此反應(yīng)的原電池的正確組成是(),答案：C點(diǎn)撥：根據(jù)總反應(yīng)的離子方程式得，Zn化合價(jià)升高被氧化，Zn為負(fù)極，Cu為正極，含Cu2＋的溶液為電解質(zhì)溶液，C項(xiàng)正確。,4．(2014石家莊市第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中)氫氧燃料電池，是一種高效無(wú)污染的清潔電池，它分堿性(用KOH做電解質(zhì))和酸性(用硫酸做電解質(zhì))氫氧燃料電池，下圖是氫氧燃料電池。,,(1)該電池的負(fù)極是：________、正極是________。(填通入的氣體)(2)如果是堿性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式是：______________。(3)如果是酸性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式是：______________。(4)無(wú)論是酸性燃料電池還是堿性燃料電池正極上電極反應(yīng)均相同，則正極上的反應(yīng)方程式是______________。,1．(2014石家莊市第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期末)下列關(guān)于右圖所示原電池裝置的敘述中，正確的是()A．銅片是負(fù)極B．銅片質(zhì)量逐漸減少C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．氫離子在銅片表面被還原答案：D,,3．(2014襄、宜四市高一期中)如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，下列關(guān)于該裝置的說(shuō)法正確的是()A．外電路電流方向?yàn)椋篨→外電路→YB．若兩極分別為鐵棒和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵棒C．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D．若兩極都是金屬，則它們的活動(dòng)順序?yàn)閄＞Y,,答案：D點(diǎn)撥：電流方向與電子流向相反，所以電流方向?yàn)閅→外電路→X，A項(xiàng)不正確；流出電子的X極為負(fù)極，應(yīng)為鐵棒，B項(xiàng)不正確；負(fù)極上鐵棒失電子被氧化，正極上H＋得電子被還原，C項(xiàng)不正確；若兩極都是金屬，較活潑的金屬做負(fù)極，D項(xiàng)正確。,4．(2014嘉祥一中5月質(zhì)檢)氫氧燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，它是以鉑作電極，KOH溶液作電解液，總反應(yīng)為：2H2＋O2===2H2O，正極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－下列敘述不正確的是()A．H2通入負(fù)極區(qū)B．O2通入正極區(qū)C．負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)D．正極發(fā)生氧化反應(yīng)答案：D點(diǎn)撥：H2失電子化合價(jià)升高被氧化做負(fù)極，O2得電子化合價(jià)降低被還原做正極，所以D項(xiàng)不正確。,5．(2014余姚中學(xué)高一質(zhì)檢)(1)如圖所示的原電池裝置。Cu電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。當(dāng)導(dǎo)線上通過(guò)3.011022個(gè)電子時(shí)，鋅片質(zhì)量減少________g(保留小數(shù)點(diǎn)后三位)。(2)氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H2＋O2===2H2O。其中氫氣在________(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是________L。,,答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑1.625(2)負(fù)氧化2.24,一、青蛙與原電池1780年，意大利的醫(yī)學(xué)家伽伐尼在偶然的情況下，以銅制的解剖刀碰觸到置于鐵盤內(nèi)的青蛙腿，死蛙腿突然顫抖了幾下，因而認(rèn)為有微電流流過(guò)，他主張這是生物本身內(nèi)在的自發(fā)電流。伽伐尼的研究成果立即受到了歐洲學(xué)術(shù)界的普遍贊揚(yáng)，大家推崇說(shuō)這是科技史上一件有意義的大發(fā)現(xiàn)。,,意大利物理學(xué)家伏打開(kāi)始時(shí)相信伽伐尼的見(jiàn)解是正確的，但經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、研究后，終于證明“起電”與動(dòng)物無(wú)關(guān)，蛙腿只是一種非常靈敏的“驗(yàn)電器”，而兩種不同的金屬才是“起電”的關(guān)鍵。他把幾十塊銀片和鋅片交替重疊，每對(duì)金屬之間插入浸漬過(guò)鹽水的紙片或布條，組成了“電推”即世界上第一個(gè)原電池。1800年，伏打?qū)⒆约喊l(fā)明的“電推”公諸于世。幾個(gè)月后，伏打帶著他的儀器來(lái)到了巴黎，正當(dāng)他準(zhǔn)備演講時(shí)，突然一位全副武裝的法國(guó)軍官走上臺(tái)來(lái)，在伏打耳邊輕聲說(shuō)：“請(qǐng)等一下開(kāi)講，有人要接見(jiàn)你?！狈蛞豢催@架勢(shì)，忐忑不安地跟著軍官來(lái)到了后臺(tái)休息室，推門進(jìn)去，只見(jiàn)一個(gè)小個(gè)子的將軍向他立正敬禮。,伏打定神一看，原來(lái)是威名赫赫的拿破侖皇帝。只聽(tīng)拿破侖大聲宣布：“你為科學(xué)事業(yè)做出了偉大的業(yè)績(jī)，我宣布授予你侯爵封號(hào)，任命你為意大利王國(guó)的上議員。”拿破侖是識(shí)人才的，伏打的發(fā)明具有重大而深遠(yuǎn)的意義。戴維就用這種電源發(fā)現(xiàn)了許多種元素，法拉第用它發(fā)現(xiàn)了電解定律，早期的電弧燈、電動(dòng)機(jī)、電報(bào)等新技術(shù)都是用它作為能源的，它對(duì)近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有著巨大的促進(jìn)作用。,二、生病的自由女神聳立于美國(guó)紐約港外的一個(gè)海島上有15層樓高的自由女神，歷來(lái)被認(rèn)為是美利堅(jiān)合眾國(guó)的象征。然而，經(jīng)過(guò)近百年的風(fēng)風(fēng)雨雨，它和人一樣，已經(jīng)生病了。她究竟患了何種疾病呢？最近，美、法兩國(guó)組織了一個(gè)調(diào)查小組，對(duì)她進(jìn)行全面體驗(yàn)。結(jié)果，大吃一驚，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)自由女神近百年來(lái)一直受著一種疾病的折磨，那就是：電化學(xué)腐蝕。自由女神的外殼材料是銅，而支撐整個(gè)雕像的內(nèi)支架卻是鐵的，在它們之間僅有一層浸透油的毛氈隔開(kāi)。,年歲久了，設(shè)計(jì)者預(yù)先沒(méi)想到的事發(fā)生了：首先是那一層毛氈失去了隔離作用，而大西洋潮濕的夾帶著鹽分的空氣有意向自由女神不斷地進(jìn)行攻擊，無(wú)數(shù)的原電池便在自由女神的身上形成，這種原電池以鐵為負(fù)極，銅為正極，夾帶鹽分的濕空氣正好在兩極之間起著電解質(zhì)溶液的作用，結(jié)果加速了鐵的腐蝕。自由女神的鐵骨表面一層又一層地被銹蝕，蓬松的氧化鐵使鐵架的體積膨脹，鉚固的支腳被折斷，盡管神有萬(wàn)般靈驗(yàn)，現(xiàn)在也自身難保了。必須為她脫胎換骨，這還要求助于化學(xué)來(lái)挽救她的厄運(yùn)。,