《（人教通用版）高考化学新一线大一轮复习第六章第2讲原电池化学电源课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（人教通用版）高考化学新一线大一轮复习第六章第2讲原电池化学电源课件（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 原电池 化学电源 2019 备考 最新考纲 1 理解原电电池的构成 工作原理及应应用 2 能书书写电电极反应应和总总反应应 方程式 3 了解常见见化学电电源的种类类及其工作原理 考点一 原电电池的工作原理及其应应用 频数 难度 氧化还还原反应应 3 工作原理 以锌铜锌铜 原电电池为为例 1 反应应原理 电极名称负负极正极 电极材料锌锌片铜铜片 电极反应 反应类型 电子流向由Zn片沿导线导线 流向Cu片 自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应 也可能是电极与溶解 的氧气等发生反应 如将铁与石墨相连插入食盐水中 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 氧化反应应还还原反应应
2、负负极正极 1 RJ必修2 P42 实践活动 改编 如图图所示是一位同学在测试测试 水果电电池 下列有关说说 法错误错误 的是 A 若金属片A是正极 则该则该 金属片上会产产生H2 B 水果电电池的化学能转转化为电为电 能 C 此水果发电发电 的原理是电电磁感应应 D 金属片A B可以一个是铜铜片 另一个是铁铁片 答案 C 2 溯源题 2016 上海化学 8 图图1是铜锌铜锌 原电电池示意图图 图图2中 x轴轴表示实验时实验时 流 入正极的电电子的物质质的量 y轴轴表示 答案 探源 本考题源于教材RJ选修4 P71 图4 1 锌铜原电池装置 对原电池的工作原 理进行了考查 题组一 原电池基础
3、1 基础知识判断 正确的打 错误的打 1 在原电电池中 发发生氧化反应应的一极一定是负负极 2 在原电电池中 负负极材料的活泼泼性一定比正极材料强 3 在原电电池中 正极本身一定不参与电电极反应应 负负极本身一定要发发生氧化反应应 4 在锌铜锌铜 原电电池中 因为为有电电子通过电过电 解质质溶液形成闭闭合回路 所以有电电流产产 生 5 CaO H2O Ca OH 2 可以放出大量的热热 故可把该该反应设计应设计 成原电电池 把 其中的化学能转转化为电为电 能 6 在内电电路中 电电子由正极流向负负极 7 某原电电池反应为应为 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 装置中的盐桥盐桥 中可
4、以是装有 含琼琼胶的KCl饱饱和溶液 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 课课堂学习习中 同学们们利用铝铝条 锌锌片 铜铜片 导线导线 电电流计计 橙汁 烧烧杯等用品 探究原电电池的组组成 下列结论错误结论错误 的是 A 原电电池是将化学能转转化成电电能的装置 B 原电电池由电电极 电电解质质溶液和导线导线 等组组成 C 图图中电电极a为铝为铝 条 电电极b为锌为锌 片时时 导线导线 中会产产生电电 流 D 图图中电电极a为锌为锌 片 电电极b为铜为铜 片时时 电电子由铜铜片通过过 导线导线 流向锌锌片 解析 D项 电极a为负极 电子由负极 锌片 流出 答案 D 反思归纳 规避原电池工作原理
5、的3个失分点 1 原电池闭合回路的形成有多种方式 可以是导线连接两个电极 也可以是两电 极相接触 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 题组二 原电池原理的应用 3 用a b c d四种金属按表中所示的装置进进行实验实验 下列叙述中正确的是 A 装置甲中的b金属是原电电池的负负极 B 装置乙中的c金属是原电电池的阴极 C 装置丙中的d金属是原电电池的正极 D 四种金属的活泼泼性顺顺序 d a b c 解析 甲中a溶解说明a是负极 活泼性a b A错误 原电池用正极或负极命名电极 B错
6、误 由乙中现象知活泼性b c 丙中d是负极 活泼性d a C错误 综上可知 D正确 答案 D 4 某学校研究性学习习小组组欲以镁镁条 铝铝片为电为电 极 以稀NaOH溶液为电为电 解质质溶液设设 计计原电电池 解析 铝能够与NaOH溶液反应 所以作原电池的负极 而镁与NaOH溶液不反应 故作原电池的正极 规律总结 原电池设计程序 在设计原电池装置时 首先要书写出总氧化还原反应的离子方程式 确定原电池 的正 负极 再把总反应的离子方程式拆写成氧化反应 负极反应 和还原反应 正 极反应 热点说明 相对于常规原电池 盐桥原电池能减少副反应 提高电池的供电效率 一 些原电池装置考查题 常带有盐桥 正确
7、理解盐桥作用 注意盐桥中的离子移向是 解题关键 1 盐桥的构成 盐桥盐桥 里的物质质一般是强电电解质质而且不与两池中电电解质质反应应 教材中常使用装有饱饱 和KCl琼琼脂溶胶的U形管 离子可以在其中自由移动动 这样这样 溶液是不致流出来的 2 盐桥的作用 1 连连接内电电路 形成闭闭合回路 2 平衡电电荷 使原电电池不断产产生电电流 3 单池原电池和盐桥原电池的对比 图图1和图图2两装置的比较较 相同点 正负负极 电电极反应应 总总反应应 反应现应现 象 负负极 Zn 2e Zn2 正极 Cu2 2e Cu 总总反应应 Zn Cu2 Cu Zn2 不同点 图图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触
8、Cu2 会有一部分Zn与Cu2 直接反应应 该该装置 中既有化学能和电电能的转转化 又有一部分化学能转转化成了热热能 装置的温度会升高 图图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中 Zn与Cu2 不直接接触 不存在Zn与Cu2 直接反应应的过过程 所以仅仅是化学能转转化成了电电能 电电流稳稳定 且持续时间长续时间长 关键点 盐桥盐桥 原电电池中 还还原剂 剂在负负极区 而氧化剂剂在正极区 盐桥原电池装置分析 模型解题题 1 一定条件下 实验实验 室利用如图图所示装置 通过测电压过测电压 求算Ksp AgCl 工作一段时时 间间后 两电电极质质量均增大 下列说说法正确的是 答案 C 2 事实证实证
9、明 能设计设计 成原电电池的反应应通常是放热热反应应 下列化学反应应在理论论上可以 设计设计 成原电电池的是 填序号 下同 a C s H2O g CO g H2 g H 0 b 2H2 g O2 g 2H2O l H 0 c NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 0 若以KOH溶液为电为电 解质质溶液 依据所选选反应设计应设计 一个原电电池 其正极的电电极反 应为应为 某同学用铜铜片 银银片 Cu NO3 2溶液 AgNO3溶液 导线导线 和盐桥盐桥 装有琼琼脂 KNO3的U形管 设计设计 成一个原电电池 如图图所示 下列判断中正确的是 a 实验过实验过 程中 左侧烧
10、侧烧 杯中NO浓浓度不变变 b 实验过实验过 程中取出盐桥盐桥 原电电池能继续继续 工作 c 若开始时时用U形铜铜代替盐桥盐桥 装置中无电电流产产生 d 若开始时时用U形铜铜代替盐桥盐桥 U形铜铜的质质量不变变 答案 b O2 4e 2H2O 4OH d 可逆反应中的 盐桥 答案 D 向B烧烧杯中逐滴加入浓盐浓盐 酸 向B烧烧杯中逐滴加入40 NaOH溶液 结结果发现电发现电 流表指针针均发发生偏转转 试试回答下列问题问题 1 两次操作过过程中指针为针为 什么发发生偏转转 2 两次操作过过程中指针针偏转转方向为为什么相反 试试用化学平衡移动动原理解释释之 3 操作 过过程中 盐桥盐桥 中的K
11、移向 烧烧杯溶液 填 A 或 B 4 操作过过程中 C1棒上发发生的反应为应为 考点二 化学电电源 频数 难度 1 一次电池 1 碱性锌锰锌锰 干电电池 图图一 图一 图二 Zn 2OH 2e Zn OH 2 Zn 2OH 2e Zn OH 2 2e PbSO4 s 2e PbSO4 s 2H2O l 3 燃料电池 氢氢氧燃料电电池是目前最成熟的燃料电电池 可分为为酸性和碱性两种 探源 书写燃料电池的电极反应时 要注意溶液的酸碱性 介质的酸碱性对半反应 及总反应书写的影响 2H2 4OH 4e 4H2O O2 2H2O 4e 4OH 1 教材知识识思考 RJ选选修4 P78 科学视视野 微型燃
12、料电电池 微型燃料电电池是采用甲醇 质质子交换换膜 取代氢氢作燃料设计设计 而成的 性能良好 有 望取代传统电传统电 池 说说出此微型燃料电电池的优优点 并写出电电池的负负极反应应 提示 优优点 电电池设计简单设计简单 和传统传统 充电电电电 池比电电池的能量密度高 负负极反应应 CH3OH 6e H2O CO2 6H 答案 B 3 溯源题 2017 课标全国 11 全固态锂态锂 硫电电池能量密度高 成本低 其工作原 理如图图所示 其中电电极a常用掺掺有石墨烯烯的S8材料 电电池反应为应为 16Li xS8 8Li2Sx 2 x 8 判断下列说说法是否正确 1 电电池工作时时 正极可发发生反应
13、应 2Li2S6 2Li 2e 3Li2S4 2 电电池工作时时 外电电路中流过过0 02 mol电电子 负负极材料减重0 14 g 3 石墨烯烯的作用主要是提高电电极a的导电导电 性 4 电电池充电时间电时间 越长长 电电池中Li2S2的量越多 答案 1 2 3 4 探源 本考题源于RJ选修4 P76 二次电池 及其知识拓展 对常见及新型电源的工 作原理及电极反应进行了考查 题组 教材常见传统电池的分析判断与拓展 1 铅蓄电池的工作原理为 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 研读下图 下列判 断正确的是 答案 B 解析 由电池反应方程式知 铝为电池负极 铝失去电子转化为Al
14、 OH 3 A B 正确 阴离子移向负极 C错误 由反应中锰元素价态变化知D正确 答案 C 3 电电池在现现代社会中具有极其广泛的应应用 1 银锌银锌 蓄电电池是人造卫卫星所使用的高能电电池之一 其放电时电时 的反应应是Zn Ag2O ZnO 2Ag 则该电则该电 池的负负极材料是 放电时电时 正极的电电极反应应 式为为 放电时负电时负 极区的pH 填 增大 减小 或 不变变 2 某氢氢氧燃料电电池用固体金属化合物陶瓷作电电解质质 可电电离出金属离子和O2 两 极上发发生的反应为应为 A极 2H2 2O2 4e 2H2O B极 电电子流动动的方向是 假设该设该 燃料电电池工作时时 每生成1 m
15、ol H2O l 时产时产 生的最大电电能为为240 kJ 则该电则该电 池的能量转转化效率为为 H2的燃烧热为烧热为 285 kJ mol 1 最大电电能与所能释释放出的全部热热量之比 答案 1 锌 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 减小 2 O2 4e 2O2 由A极流向B极 84 2 热点说明 随着全球能源逐渐枯竭 研发 推广新型能源迫在眉睫 因此 化学中 的新型电源 成为科学家研究的重点方向之一 也成了高考的高频考点 高考中的 新型化学电源 一般具有高能环保 经久耐用 电压稳定 比能量 单位质量释放 的能量 高等特点 由于该类试题题材广 信息新 陌生度大 因此许多考生感觉 难度大
16、 但应用的解题原理仍然还是原电池的基础知识 只要细心分析 实际上得 分相对比较容易 1 新型燃料电池 Fuel Cell 燃料电电池是利用氢氢气 碳 甲醇 硼氢氢化物 天然气等为为燃料与氧气或空气进进行 反应应 将化学能直接转转化成电电能的一类类原电电池 其特点是 1 有两个相同的多孔 电电极 同时电时电 极不参与反应应 掺杂掺杂 适当的催化剂剂 2 不需要将还还原剂剂和氧化剂剂全 部储储藏在电电池内 3 能量转换转换 率较较高 超过过80 普通燃烧烧能量转换转换 率30 多 解题模板 2 可充电电池 对对于一般的电电池而言 充电电电电 池具有一定的可逆性 在放电时电时 它是原电电池装置 在充电时电时 它是电电解过过程 是一种经济经济 环环保 电电量足 适合大功率 长时长时 间间使用的电电器 解题模板 答案 C 3 电极反应式书写与判断的三个步骤 步骤骤一 负负极失去电电子发发生氧化反应应 正极上 溶液中阳离子 或氧化性强的离子 得到电电子 发发生还还原反应应 充电时则电时则 正好相反 步骤骤二 两电电极转转移电电子数守恒 符合正极反应应加负负极反应应等于电电池反应应的原则则 步骤骤三
