《高考化学人教大一轮课件：第6单元 第2节 原电池 化学电源》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学人教大一轮课件：第6单元 第2节 原电池 化学电源（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 原电池 化学电源 考纲要求 1 理解原电池的构成 工作原理及应用 能书写电极反 应和总反应方程式 宏观辨识与微观探析 2 了解常见化学电源的种类及其工作原理 证据推理与模型认知 核心考点 3 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 原电池的工作原理 1 概念 原电池是把 转化为 的装置 2 工作原理 以锌铜原电池为例 化学能 电能 核心考点 4 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 1 反应原理 氧化反应 还原反应 正 负 核心考点 5 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 2 盐桥的组成和作用 盐桥中装有饱和的KC
2、l KNO3等溶液和琼胶制成的冻胶 盐桥的作用 a 连接内电路 形成闭合回路 b 平衡电荷 使原电 池不断产生电流 核心考点 6 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 3 构成条件 自发进行 核心考点 7 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 自主练习 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 反应CaO H2O Ca OH 2可以放出大量的热 故可把该反应设 计成原电池 把其中的化学能转化为电能 2 在原电池中 发生氧化反应的电极一定是负极 3 两种活泼性不同的金属组成原电池的两极 活泼性强的金属一 定作负极 4 在锌铜原电池中 因为有电子通过电解
3、质溶液形成闭合回路 所以有电流产生 5 将氧化还原反应设计成原电池 可以把物质内部的能量全部转 化为电能 核心考点 8 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 2 下列示意图中能构成原电池的是 答案解析解析 关闭 Cu C都与稀硫酸不反应 A装置不能构成原电池 Al与氢氧化钠溶液可 发生氧化还原反应 B装置能构成原电池 C装置中的 导线 不是盐桥 不 能构成原电池 D装置中缺少盐桥 没有构成闭合回路 答案解析 关闭 B 核心考点 9 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 3 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关 也与电解质溶 液有关 下列说法中
4、正确的是 A 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 中Cu作正极 电极反应式为2H 2e H2 答案解析解析 关闭 中Mg作负极 中镁和氢氧化钠不反应 Al作负极 Mg作正极 中铁 在浓硝酸中钝化 铜作负极 是铁的吸氧腐蚀 Cu作正极 正极电极反应 式为O2 2H2O 4e 4OH 答案解析 关闭 B 核心考点 10 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 考向1 原电池工作原理 例1如图是某同学设计的原电池装置 下列叙述中正确的是 A 电极 上发生还原反应 作原电池
5、的负极 B 电极 的电极反应式为Cu2 2e Cu C 该原电池的总反应为2 Fe3 Cu Cu2 2Fe2 D 盐桥中装有含氯化钾的琼脂 其作用是传递电子 答案解析解析 关闭 该原电池的总反应为2 Fe3 Cu Cu2 2Fe2 电极 上发生还原反应 作原电池的正极 电极反应式为2 Fe3 2e 2Fe2 电极 为原电池负极 发生氧化反应 电极反应式为Cu 2e Cu2 盐桥中装有含氯化钾的琼 脂 其作用是平衡电荷 答案解析 关闭 C 核心考点 11 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 归纳总结 1 只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池 2 在原电池中活泼性强
6、的金属不一定作负极 但负极一定发生氧 化反应 3 电子不能通过电解质溶液 溶液中的离子不能通过盐桥 4 负极失去的电子总数一定等于正极得到的电子总数 5 同一氧化还原反应 设计成原电池反应的速率一定比直接发生 氧化还原反应的速率快 6 电极产物在电解质溶液的环境中 应能稳定存在 如碱性介质 中生成的H 应结合OH 生成水 电极反应式要遵守电荷守恒 质 量守恒及电子得失守恒 核心考点 12 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 对点演练 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
7、后 甲池的 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 答案解析解析 关闭 本题考查了原电池的正负极的判断 电极反应式的书写等 Zn作负极 Cu作正极发生还原反应 A项错误 负极发生的反应为Zn 2e Zn2 正极 反应为Cu2 2e Cu 而该交换膜是阳离子交换膜 因此Zn2 由甲池交换 到乙池 故甲池中硫酸根离子浓度几乎不变 乙池中溶液总质量增加 B D项错误 C项正确 答案解析 关闭 C 核心考点 13 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 考向2 原电池正负极的判断及电极反应式的书写 例2
8、 2018天津静海调研 根据电化学知识回答下列问题 如图所示 在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池 1 当电解质溶液为稀硫酸时 Fe电极是 填 正 或 负 极 其电极反应式为 2 当电解质溶液为NaOH溶液时 Al电极是 填 正 或 负 极 其电极反应式为 3 若把铝改为锌 电解质溶液为浓硝酸 则Fe电极是 填 正 或 负 极 其电极反应式为 核心考点 14 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 核心考点 15 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 归纳总结1 原电池正 负极的判断 判断原电池的正负极 需抓住闭合回路和氧化还原反应进行分 析 如
9、图 注意 原电池的正 负极与电极材料的性质有关 也与电解质溶 液有关 不要形成思维定式 活泼金属一定是负极 如Al Mg 和NaOH溶液构成的原电池中 Al为负极 Mg为正极 核心考点 16 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 2 原电池电极反应式的书写 1 先确定原电池的正 负极 列出正 负极上的反应物 2 根据氧化还原反应原理写出电极反应式 负极反应 负极上发生失去电子的氧化反应 注意负极反应生成的阳离子 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 的阴离子应写入负极反应式 正极反应 正极上发生得到电子的还原反应 当正极上的反应物是O2时 若 电解
10、质溶液为中性或碱性 则水必须写入正极反应式中 与O2反应 生成OH 电极反应式为O2 2H2O 4e 4OH 若电解质溶液为酸性 则H 必须写入正极反应式中 H 与O2得电子生成水 电极反应式为 O2 4H 4e 2H2O 核心考点 17 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 3 写出电池总反应方程式 结合电子守恒将正 负极电极反应式相加即得到电池总反应方 程式 4 若已知电池反应的总反应式 可先写出较易书写的一极的电极 反应式 然后在电子守恒的基础上 用总反应式减去较易写出的一 极的电极反应式 即可得到较难写出的另一极的电极反应式 核心考点 18 考点一考点二 必备知
11、识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 对点演练 银器时间久了表面会逐渐变黑 这是因为生成了硫化银 有人设 计用原电池原理进行 抛光 其处理方法是将一定浓度的氯化钠溶 液放入一铝制容器中 再将变黑的银器浸入溶液中 放置一段时间 后 黑色会褪去 而银器恢复光泽 且不会损失 试回答 1 氯化钠溶液的作用是 2 在此原电池反应中 负极发生的电极反应为 正极发生的电极反应为 3 反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体 溶液中发生的反应为 原电池的总反应方程式为 核心考点 19 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 核心考点 20 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破
12、考点三 原电池原理的应用 1 加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应 形成原电池时会使反应速率 如在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成原电池 使Zn与 稀硫酸的反应速率会 2 金属的防护 使被保护的金属制品作原电池 而得到保护 如在轮船 水下部分装上锌块 使锌作原电池的负极保护铁 3 比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时 一般作负极的金属比作正极的 金属活泼 特殊情况除外 加快 加快 正极 核心考点 21 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 4 设计制作化学电源 1 首先将氧化还原反应分成两个半反应 2 根据原电池的反应特点 结合两个半反应
13、确定正 负极材料和 电解质溶液 如 根据反应2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 设计的原电池为 核心考点 22 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 装置如下图所示 核心考点 23 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 自主练习 1 电工经常说的一句口头禅 铝接铜 瞎糊弄 所以电工操作上规 定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用 原因是什么 提示 铜 铝接触在潮湿的环境中会形成原电池 会加快铝的腐 蚀 易造成电路断路 核心考点 24 考点一考点二 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点三 2 等质量的两份锌粉a b 分别加入过量的稀
14、硫酸中 同时向a中 加入少量的CuSO4溶液 如图表示产生H2的体积 V 与时间 t 的关 系 其中正确的是 答案解析解析 关闭 等质量的两份锌粉a b 分别加入过量的稀硫酸中 同时向a中放入少量的 CuSO4溶液 发生反应Zn Cu2 Zn2 Cu 形成了原电池 反应速率增大 因此锌完全反应时用时少于b 由于置换铜消耗了部分锌 则生成的氢气也 少于b 图像应为D 答案解析 关闭 D 核心考点 25 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点一考点二考点三 考向 原电池原理的应用 例某校化学兴趣小组进行探究性活动 将氧化还原反应2Fe3 2I 2Fe2 I2设计成带盐桥的原电池 提供的试剂
15、FeCl3溶液 KI 溶液 其他用品任选 请回答下列问题 1 请补充下面原电池的装置图 在括号内填上正负极的材料 电 解质溶液 核心考点 26 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点一考点二考点三 2 发生氧化反应的电极反应式为 3 反应达到平衡时 外电路导线中 填 有 或 无 电流通 过 4 平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体 当固体全部溶解后 则此时该溶液中电极变为 填 正 或 负 极 核心考点 27 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点一考点二考点三 答案 1 2 2I 2e I2 3 无 4 负 核心考点 28 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点一考
16、点二考点三 解析 1 依据原电池原理分析 氧化还原反应中Fe3 在正极得电子发 生还原反应 I 在负极失电子发生氧化反应 负极所在的电解质溶液 为KI 正极所在的电解质溶液为FeCl3 电极材料可选取惰性电极 如石墨 碳棒 或其他不活泼性金属 2 发生氧化反应的电极是负 极 负极上I 失电子 3 反应达到平衡时 从左到右和从右到左移动 的电子数目相同 故无电流产生 4 平衡后向FeCl3溶液中加入少 量FeCl2固体 平衡逆向移动 此时Fe2 失电子 该溶液中电极变成负 极 核心考点 29 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点一考点二考点三 归纳总结原电池设计类试题的解题思路 1 利用氧化还原反应知识判断题给总反应中的氧化反应 还原 反应 2 选择合适的电极材料和电解质溶液 3 画出原电池装置图 画图时应注意 要标出电极材料 电解质 溶液 要明确简易装置图和带有盐桥的装置图的区别等 核心考点 30 必备知识 自主预诊 关键能力 考向突破 考点一考点二考点三 对点演练 1 事实证明 能设计成原电池的反应通常是放热反应 下列化学 反应在理论上可以设计成原电池的是 填序号 下 同 a
