《2018届高考化学大一轮复习第六章化学反应与能量6.2原电池化学电源课件新人教版20170815179》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考化学大一轮复习第六章化学反应与能量6.2原电池化学电源课件新人教版20170815179（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 原电池 化学电源考点一 原电电池的工作原理【核心自主排查查】1.概念和反应应本质质：原电电池是把化学能转转化为为_的装置，其反应应本质质是_。电电能氧化还还原反应应2.原电电池的工作原理(以铜锌铜锌 原电电池为为例)：电极名称负极正极电极材料_电极反应_反应类型_锌锌片铜铜片Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu氧化反应应还还原反应应电子流向由_沿导线流向_离子移向 (内电路)阴离子向_极移动，阳离子向_极移 动；盐桥含饱和KCl溶液，K+移向_极， Cl-移向_极盐桥作用形成内电路，提供离子迁移通路，导电ZnCu负负正 正 负负装置区别装置：还原剂Zn与氧化剂 直接 接触，易造成
2、能量损耗，装置效率很 低。 装置：还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗3.构成条件：(1)一看反应应：看是否有能_的氧化还还原反应应发发生(一般是活泼泼性强的金属与电电解质质溶液反应应)。(2)二看两电电极：一般是活泼泼性_的两电电极。(3)三看是否形成闭闭合回路，形成闭闭合回路需三个条件：电电解质质溶液；两电电极直接或间间接接触；两电电极插入电电解质质溶液中。自发进发进 行不同4.原电电池中的三个方向：(1)电电子方向：从_极流出沿导线导线 流入_极；(2)电电流方向：从_极沿导线导线 流向_极；(3)离子的迁移方向：电电解质质溶液中，阴离子向_极迁移，阳离子向_极迁移。负负正正
3、负负负负正【思维诊维诊 断】(正确的打“”，错误错误 的打“”)(1)活泼泼性强的金属一定为负为负 极。( )提示：。例如Mg-Al用导线连接后，插入NaOH溶液中，Mg是正极，Al是负极。(2)电电解质质溶液中的离子通过盐桥过盐桥 移向两极。( )提示：。电解质溶液中的离子不能通过盐桥移向两极，盐桥中(含饱和KCl溶液)阴、阳离子移向两极。(3)由Fe、Cu、FeCl3溶液组组成的原电电池中，负负极反应应式为为Cu-2e-=Cu2+。( )提示：。Fe的还原性比Cu强，铁作负极。(4)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。( )提示：。如燃料电池中的
4、负极为惰性电极，不参与电极反应。(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。( )提示：。CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应。(6)某原电电池反应为应为 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，装置中的盐桥盐桥 中可以是装有含琼琼胶的KCl饱饱和溶液。( )提示：。KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生。【方法点拨拨】1.原电电池正、负负极的判断：判断方法负极正极电极材料较活泼金属较不活泼金属或石 墨两极反应 类型发生氧化反应的电 极发生还原反应的电 极判断方法负极正极
5、电子流向( 或电流方向)电子流出的电极( 或电流流入的电极 )电子流入的电极( 或电流流出的电极 )离子移向阴离子移向的电极 阳离子移向的电极电极质量 变化质量减小(或不变) 的电极质量增加(或不变) 的电极2.溶液pH变变化判断：(1)当负负极产产生的金属离子结结合溶液中的OH-时时，电电极附近的溶液pH降低。当正极O2得电电子时结时结 合溶液中的水时时，生成OH-使溶液中的pH增大。(2)电电池工作时时整个溶液pH的变变化必须须从总总反应应式来分析。当电电解质质溶液中酸被消耗时时，溶液pH增大，当电电解质质溶液中碱被消耗时时，溶液pH减小。3.原电电池的有关计计算：电电子守恒法是氧化还还原
6、计计算的最基本的方法。计计算时时可由电电极反应应式中的氧化剂剂(或还还原剂剂)与得到的电电子(或失去的电电子)之间间的关系进进行计计算。【基础础小题题快练练】1.下列烧烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜铜上能产产生气泡的是( )【解析】选A。锌铜原电池，铜作正极，铜上氢离子放电生成氢气，有气泡产生，A正确；B、C项中的铜、银都不与硫酸反应，不能形成原电池，错误；D项中没有形成闭合电路，错误。2.如图图，在盛有稀硫酸的烧烧杯中放入用导线连导线连 接的电电极X、Y，外电电路中电电子流向如图图所示，关于该该装置的下列说说法正确的是( )A.外电电路的电电流方向为为X外电电路YB.若两电电极分别为铁别为铁
7、和碳棒，则则X为为碳棒，Y为铁为铁C.X极上发发生的是还还原反应应，Y极上发发生的是氧化反应应D.若两电电极都是金属，则则它们们的活动动性顺顺序为为XY【解析】选D。外电路电子流向为X外电路Y，电流的方向与电子的流向相反，A错误；若两电极分别为铁和碳棒，则Y为碳棒，X为铁，B错误；X极失电子，X极发生氧化反应，Y极发生还原反应，C错误；若两电极都是金属，X是负极，金属活动性顺序为XY，D正确。【高考模拟预测拟预测 】1.(2016上海高考)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 世纪纪金榜导导学号30682086( )A.
8、铜铜棒的质质量 B.c(Zn2+)C.c(H+)D.c( )【解析】选C。在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气，铜棒的质量不变，A项错误；由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c(Zn2+)增大，B项错误；由于反应不断消耗H+，所以溶液中的c(H+)逐渐降低，C项正确； 不参加反应，其浓度不变，D项错误。2.某兴兴趣小组设计组设计 了如图图所示原电电池装置(盐桥盐桥 中吸附有饱饱和K2SO4溶液)。下列说说法正确的是( )世纪纪金榜导导学号30682087A.该该原电电池的正极反应应是Cu2+2e-=CuB.甲烧烧杯中溶液的红红色逐渐变渐变 浅C.盐桥盐桥 中的 流
9、向甲烧烧杯D.若将甲烧烧杯中的溶液换换成稀硝酸，电电流表指针针反向偏转转【解析】选B。正极发生Fe3+e-=Fe2+，A错误；甲烧杯中发生Fe3+e-=Fe2+，则甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅，B正确；阴离子向负极移动，C错误；若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸与铜发生氧化还原反应，铜为负极，电流表指针偏转方向不变，D错误。【加固训练训练 】某小组组利用下列装置进进行电电化学实验实验 ，下列实验实验 操作及预预期现现象正确的是( )A.X和Y与电电流表连连接，电电子由Cu极流向Zn极B.X和Y与电电流表连连接，将Zn换换成Fe测测得电电流更大C.X和Y分别别与电电源“-”“+”极相连连，Cu极质质量减
10、轻轻D.X和Y分别别与电电源“-”“+”极相连连，Zn极质质量减轻轻【解析】选C。X和Y与电流表连接，Zn作负极，电子由Zn极流向Cu极，A错误；Fe、Cu的活动性相差小，测得电流也小，B错误；X和Y分别与电源“-”“+”极连接，X作阴极，Y作阳极，质量减轻，C正确，D错误。考点二 原电电池原理的应应用 【核心自主排查查】1.设计设计 制作化学电电源：负负极正极电电极材料2.加快化学反应应速率：一个自发进发进 行的氧化还还原反应应，形成原电电池时时会使反应应速率_。如在Zn与稀硫酸反应时应时 加入少量CuSO4溶液构成原电电池，反应应速率_。增大增大3.金属的防护护：使被保护护的金属制品作原电
11、电池_而得到保护护。如要保护护一个铁质铁质 的输输水管道或钢铁桥钢铁桥 梁等，可用导线导线 将其与一块锌块块锌块 相连连，使锌锌作原电电池的负负极。4.比较较金属活动动性强弱：两种金属用导线导线 相连连浸入稀硫酸中，作_的金属活泼泼性强。正极负负极【高考命题题探究】【模拟拟母题题示例】(设计设计 原电电池)(2017阳泉模拟拟)某校化学兴兴趣小组进组进 行探究性活动动：将氧化还还原反应应：2Fe3+2I- 2Fe2+I2，设计设计 成带盐桥带盐桥 的原电电池。提供的试剂试剂 ：FeCl3溶液，KI溶液；其他用品任选选。请请回答下列问题问题 ：(1)请请画出设计设计 的原电电池装置图图，并标标出
12、电电极材料，电电极名称及电电解质质溶液。(2)发发生氧化反应应的电电极反应应式为为_。(3)反应应达到平衡时时，外电电路导线导线 中_(填“有”或“无”)电电流通过过。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则则此时该时该 溶液中电电极变为变为 _(填“正”或“负负”)极。【解析】(1)先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负极区的电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极，I-失电子。(3)反应达到平衡时，无电子流动，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，电极变成负极。答案：(1)如下图(
13、2)2I-2e-=I2 (3)无 (4)负【模拟拟母题变题变 式】(1)外电电路电电流为为零时时，反应应是否停止？_(填“是”或“否”)。提示：否。反应达到平衡时，电流为零，该平衡是动态平衡，反应仍在进行。(2)该盐桥该盐桥 原电电池反应应达到平衡时时，若向两个半电电池中加入淀粉溶液，_(填“正极区”或“负负极区”)溶液变蓝变蓝 。提示：负极区。2I-2e-=I2，碘在负极区生成，负极区溶液变蓝。【高考母题题示例】(比较较化学反应应速率)(2015海南高考改编编)10 mL浓浓度为为1 molL-1的盐盐酸与过过量的锌锌粉反应应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应应速率且氢氢气生成量减少的是(
14、)A.K2SO4 B.CH3COONaC.CuSO4D.Na2CO3【解析】选D。Zn与盐酸反应，若减慢反应速率，则c(H+)减小，加入K2SO4溶液，相当于稀释，氢气生成量不变，A错误；CH3COONa与HCl反应生成CH3COOH，使溶液中c(H+)减小，反应速率降低，因发生2CH3COOH+Zn=(CH3COO)2Zn+H2，氢气生成量不变，B错误；加入CuSO4溶液与Zn反应CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4，生成的Cu与Zn和盐酸构成原电池，加快反应速率，C错误；加入Na2CO3溶液与盐酸反应消耗了HCl，c(H+)减小，速率减慢，氢气生成量减小，D正确。【探究归纳总结归纳总结 】(
15、1)能设计设计 成原电电池的反应应一定是放热热的氧化还还原反应应，吸热热反应应不可能将化学能转转化为电为电 能。在原电电池中还还原性强的物质质作为负为负 极，氧化性强的物质质作为为正极，正极材料只起导电导电 作用，一般用“万能电电极”石墨。(2)利用原电电池原理可加快制氢氢气的速率，但可能影响生成氢氢气的量。需注意生成氢氢气的总总量是取决于金属的量还还是取决于酸的量。(3)离子不上导线导线 ，电电子不进进溶液，即电电子在导线导线 中移动动而不能在溶液中通过过，自由离子在溶液中迁移而不能在导线导线 中通过过。【高考模拟预测拟预测 】1.(2017晋城模拟拟)有a、b、c、d四个金属电电极，有关的实验实验 装置及部分实验现实验现 象如下： 实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加实验装置部分实验现象b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这这四种金属的活动动性顺顺序是( )A.abcdB.bcdaC.dabcD.abdc【解析】选C。由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性ab，第二个装置依据氧化性、还原性的规律判
