《2018高考化学大一轮复习方案（考点互动探究+考例考法直击+教师备用习题）第十七单元 原电池 化学电源课件 苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考化学大一轮复习方案（考点互动探究+考例考法直击+教师备用习题）第十七单元 原电池 化学电源课件 苏教版（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点互动探究 考例考法直击 教师备用习题 考试说明 第十七单元原电池化学电源 1 了解原电池的构成 工作原理及应用 能书写电极反应和总反应方程式 2 了解常见化学电源的种类及其工作原理 1 原电池概念及本质原电池是把 转化为 的装置 其反应本质是 2 原电池构成条件 1 一看反应 看是否有能自发进行的 发生 一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应 2 二看两电极 一般是 不同的两电极 3 三看是否形成闭合回路 形成闭合回路需三个条件 电解质溶液 两电极直接或间接接触 两电极插入电解质溶液中 知识梳理 考点一原电池原理及应用 化学能 电能 氧化还原反应 氧化还原反应 活泼性 3 工作原理 以铜 锌
2、原电池为例 负极 正极 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 氧化反应 还原反应 锌片 铜片 正极 负极 正极 负极 Zn Cu2 Zn2 Cu 4 原电池原理的四大应用 1 比较金属的活动性强弱原电池中 一般是活动性较强的金属 一般是活动性较弱的金属 或非金属 提醒 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关 也与电解质溶液有关 活泼电极不一定作负极 2 加快化学反应速率氧化还原反应形成原电池时 反应速率加快 3 用于金属的防护将需要保护的金属制品作原电池的 而受到保护 如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀 可用导线将其与一块 相连 作原电池的负极 4 设计原电池 将氧化还原反应分成两个半反应
3、负极 正极 正极 锌块 锌块 根据原电池的反应特点 结合两个半反应找出正 负极材料和电解质溶液 a 电极材料的选择 选择活泼性较强的金属作为原电池的 活泼性较弱的金属或非金属作为 b 电解质溶液的选择 电解质溶液能与 发生反应 如果两个半反应在两个容器中进行 中间连接盐桥 则每个容器中的电解质溶液的阳离子与电极材料相同 按要求画出原电池装置示意图 如根据Cu 2Ag Cu2 2Ag设计电池 负极 正极 负极 AgNO3 CuSO4 对点自测1 判断正误 正确的打 错误的打 1 在原电池中 发生氧化反应的一极是负极 2 在原电池中 负极材料的活泼性一定比正极材料强 3 在原电池中 正极本身一定不
4、参与电极反应 负极本身一定要发生氧化反应 4 带有 盐桥 的原电池比不带 盐桥 的原电池电流持续时间长 5 理论上说 任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 6 原电池工作时 溶液中的阳离子向负极移动 盐桥中的阳离子向正极移动 7 原电池放电时 电流方向为电池的负极 正极 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 2 氢氧燃料电池中 两电极都为Pt电极 3 燃料电池中负极Pt电极不参与反应 而是燃料参加反应 6 原电池的电解质溶液中 阴离子向负极移动 7 原电池外电路中电流方向为正极 负极 2 利用反应Cu 2Ag 2Ag Cu2 设计了如图6 17 2所示的原电池 回答下列问题 1 该原
5、电池的负极材料是 发生 反应 填 氧化 或 还原 2 X是 Y是 答案 1 Cu氧化 2 CuSO4 CuCl2 Cu NO3 2等可溶性铜盐也可 溶液AgNO3溶液 解析 在反应Cu 2Ag 2Ag Cu2 中 Cu作还原剂 即为原电池的负极材料 失去电子 发生氧化反应 左右两个烧杯中的电解质溶液依据其中的电极材料选择 故X是CuSO4溶液或其他可溶性铜盐溶液 Y是AgNO3溶液 题组训练 题组一原电池工作原理 1 2016 四川成都龙泉一中模拟 如图6 17 3为某原电池的结构示意图 下列说法正确的是 A 原电池工作时 电子从铜极流向锌极B 原电池工作时 铜电极上发生氧化反应C 正极反应为
6、Zn 2e Zn2 D 原电池工作时的总反应为Zn Cu2 Zn2 Cu 该反应一定为放热反应 答案 D 解析 锌为负极 铜为正极 电子从负极经外电路流向正极 故A错误 铜为正极 发生还原反应 故B错误 铜为正极 发生还原反应 电极方程式为Cu2 2e Cu 故C错误 原电池工作时的总反应为Zn Cu2 Zn2 Cu 该反应为放热反应 故D正确 2 2016 湖北老河口一中期中 在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X Y 外电路中电子流向如图6 17 4所示 关于该装置的下列说法正确的是 A 外电路的电流方向为X 外电路 YB 若两电极分别为铁和碳棒 则铁棒上进行的电极反应式为2H 2e
7、H2 C X极上发生的是还原反应 Y极上发生的是氧化反应D 若两电极都是金属 则它们的活动性顺序是X Y 答案 D 解析 该装置是原电池 外电路中电子从X电极流向Y电极 电流的流向与此相反 即Y 外电路 X A项错误 若两电极分别为铁和碳棒 则铁棒是负极 发生氧化反应 Fe 2e Fe2 B项错误 X是负极 负极上发生氧化反应 Y是正极 正极上发生还原反应 C项错误 原电池中较活泼的金属作负极 较不活泼的金属或导电的非金属作正极 该原电池中X是负极 Y是正极 所以若两极都是金属 则它们的活动性顺序为X Y D项正确 3 2015 天津卷 锌铜原电池装置如图6 17 5所示 其中阳离子交换膜只允
8、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c SO 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 答案 C 解析 该装置为原电池 铜电极为正极 发生还原反应 A项错误 SO42 不参与电极反应 且不能通过阳离子交换膜 电池工作一段时间 甲池中c SO42 不变 B项错误 乙池中电极反应为Cu2 2e Cu 乙池中阳离子浓度减小 甲池中Zn2 通过阳离子交换膜进入乙池 则乙池中析出Cu 进入Zn2 溶液质量增加 C项正确 该装置中只有阳离子交换膜 甲池中阳离子可以通过交换膜进
9、入乙池中 但阴离子不能通过交换膜 D项错误 规律小结规避原电池工作原理的4个易失分点 1 只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池将化学能转化为电能 2 电解质溶液中阴 阳离子的定向移动 与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路 3 无论在原电池还是在电解池中 电子均不能通过电解质溶液 4 原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数 题组二原电池正负极的判断 1 分析如图6 17 6所示的四个原电池装置 其中结论正确的是 图6 17 6A 中Mg作负极 中Fe作负极B 中Mg作正极 电极反应式为6H2O 6e 6OH 3H2 C 中Fe作负极 电极反应式为Fe 2e Fe2 D
10、中Cu作正极 电极反应式为2H 2e H2 答案 B 解析 中Mg不与NaOH溶液反应 而Al能和NaOH溶液反应失去电子 故Al是负极 中Fe在浓硝酸中易钝化 Cu和浓HNO3反应失去电子作负极 A错 C错 中电池总反应为2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 负极电极反应式为2Al 8OH 6e 2AlO2 4H2O 二者相减得到正极电极反应式为6H2O 6e 6OH 3H2 B正确 中Cu是正极 电极反应式为O2 2H2O 4e 4OH D错 2 原电池正 负电极的极性不仅与电极材料的性质有关 也与电解质溶液有关 下列由不同材料组成的原电池 电极反应正确的是 A 由Fe C
11、u与稀硫酸组成的原电池 其负极反应式为Fe 3e Fe3 B 由Al Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池 其负极反应式为Mg 2e 2OH Mg OH 2C 由Pb Cu与氯化铁溶液组成的原电池 其正极反应式为Cu 2e Cu2 D 由Al Cu与浓硝酸组成的原电池 其负极反应式为Cu 2e Cu2 答案 D 解析 由Fe Cu与稀硫酸组成的原电池 Fe作负极 电极反应式为Fe 2e Fe2 A错误 由Al Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池 电池总反应为2Al 2H2O 2NaOH 2NaAlO2 3H2 Al作负极 电极反应式为Al 3e 4OH AlO 2H2O B错误 由Pb Cu与氯化铁溶液
12、组成的原电池 正极为Cu 电极反应式为Fe3 e Fe2 C错误 由Al Cu与浓硝酸组成的原电池 Al遇浓硝酸钝化 Cu作负极 电极反应式为Cu 2e Cu2 D正确 方法技巧原电池正负极的判断 题组三原电池原理的应用 1 2016 河南安阳实验高中月考 X Y Z三种金属 X Y组成原电池 X是负极 把Y放在Z的硝酸盐溶液中 Y表面有Z析出 其活泼顺序是 A X Y ZB Z Y XC X Z YD Y X Z 答案 A 解析 原电池中较活泼的金属作负极 X Y组成原电池 X是负极 则金属活泼性是X大于Y 活泼的金属能置换出不活泼的金属 所以把Y放在Z的硝酸盐溶液中 Y表面有Z析出 说明金
13、属活泼性是Y大于Z 所以X Y Z三种金属的活泼性是X Y Z 所以A正确 2 2016 福建模拟 一定量的稀盐酸与过量锌粉反应时 为了加快反应速率又不影响生成H2的总量 可采取的措施是 A 加入少量稀NaOH溶液B 加入少量CH3COONa固体C 加入少量NH4HSO4固体D 加入少量CuSO4溶液 答案 D 解析 由于是一定量的稀盐酸与过量锌粉反应 产生H2的量由HCl决定 加入NaOH溶液 消耗HCl 使c H 减小 n H 减小 速率减慢且H2量减少 故A错 加入CH3COONa c H 减小 速率减慢 故B错 加入NH4HSO4 c H 增大 n H 增大 速率加快 且H2量增多 故
14、C错 加入CuSO4 Zn可置换出Cu 形成原电池加快反应速率 n H 不变 生成H2量不变 故D正确 3 某原电池的电池反应为Fe 2Fe3 3Fe2 与此电池反应不符的原电池是 A 铜片 铁片 FeCl3溶液组成的原电池B 石墨 铁片 Fe NO3 3溶液组成的原电池C 铁片 锌片 Fe2 SO4 3溶液组成的原电池D 铜片 铁片 Fe NO3 3溶液组成的原电池 答案 C 解析 由电池反应可知 铁作负极 铁失去电子发生氧化反应 C项中 由于锌的活泼性大于铁 故锌作负极 发生氧化反应 与电池反应不符 规律小结原电池设计原则 1 能设计成原电池的反应一定是放热的氧化还原反应 2 设计原电池时
15、 负极材料确定之后 正极材料的选择范围较广 只要合理都可以 一般选用不活泼金属Pt或石墨 考点二化学电源 知识梳理 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2 Zn 1 一次电池 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2 MnO2 Zn 2OH 2e Zn OH 2 Ag2O Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH Zn Ag2O H2O Zn OH 2 2Ag Pb s 2e SO42 aq PbSO4 s PbO2 s 4H aq SO42 aq 2e PbSO4 s 2H2O l PbSO4 s 2H2O l 2e PbO2
16、 s 4H aq SO42 aq 3 燃料电池 1 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池 可分为酸性和碱性两种 2H2 4e 4H 2H2 4OH 4e 4H2O O2 4H 4e 2H2O O2 2H2O 4e 4OH 2H2 O2 2H2O 2 铝 空气 海水电池负极材料 铝片正极材料 铂片电解质溶液 海水负极反应 正极反应 总反应 4Al 12e 4Al3 3O2 12e 6H2O 12OH 4Al 3O2 6H2O 4Al OH 3 对点自测1 判断正误 正确的打 错误的打 1 铅蓄电池放电时 正极与负极质量均增加 2 手机 电脑中使用的锂电池属于一次电池 3 若使反应Fe 2Fe3 3Fe2 以原电池方式进行 可用锌和铁作电极材料 4 碱性锌锰干电池是一次电池 其中MnO2是催化剂 可使锌锰干电池的比能量高 可储存时间长 5 燃料电池工作时燃料在电池中燃烧 然后热能转化为电能 6 氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为2H2 4e 4H 答案 1 2 3 4 5 6 解析 2 锂离子电池属于可充电电池 即二次电池 3 若用锌和铁作电极 则锌作负极 4 MnO2不是催化剂 5
