《江苏专用2019届高考化学一轮复习专题四化学反应中的能量变化第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《江苏专用2019届高考化学一轮复习专题四化学反应中的能量变化第2讲原电池化学电源课件（61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.理解原电电池和电电解池的工作原理，能写出简单电简单电 极反应应式和电电池反应应方程式。2.了解常见见的化学电电源，认识认识 化学能与电电能相互转转化的重要应应用。最新考情：原电电池、化学电电源的考查查，一是在选择题选择题 中单单独设题设题 ，考查查新型电电池的分析，涉及正负负极判断、离子电电子流向、两极反应应，如2015年碳酸盐盐燃料电电池，2013年MgH2O2电电池等；二是在填空题题中考查查，主要涉及电电极方程式的书书写，如2016年T20(1)、2012年T20(3)AlAg2O电电池总总反应应等。预测预测 2019年高考延续这续这
2、一命题题特点，一是在选择题选择题 考查查新型电电池的分析，二是在填空题题中考查电查电极反应应方程式的书书写，特别别关注新型电电池的分析。考点一 原电池的工作原理1.原电池的概念：将_的装置。2.原电池的构成条件(1)能自发发地发发生氧化还还原反应应。(2)两个_的电电极(材料可以是金属或导电导电 的非金属)。负负极：活泼泼性较较强的金属。正极：活泼泼性较较弱的金属或能导电导电 的非金属。(3)电电极均插入电电解质质溶液中。(4)构成_ (两电电极接触或用导线连导线连 接)。知识识梳理化学能转转化为电为电 能活泼泼性不同闭闭合回路3.工作原理示例：铜锌铜锌 原电电池电电极反应应_极(锌锌)：_(
3、_反应应)_极(铜铜)：_(_反应应)总总反应应式：ZnCu2=CuZn2负负Zn2e=Zn2氧化正Cu22e=Cu还还原名师助学：辨明三个移动方向：电子从负极流出沿导线流入正极；电流从正极沿导线流向负极；电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。在原电池中活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。如MgAlNaOH溶液组成的原电池，Al作负极。盐桥的组成和作用：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。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。4.原电池原理的三大应用(1)加快氧化还还原反应应的速率一个_进进行的氧化还还原反
4、应应，设计设计 成原电电池时时反应应速率_。例如，在Zn与稀H2SO4反应时应时 加入少量CuSO4溶液能使产产生H2的反应应速率加快。(2)比较较金属活动动性强弱两种金属分别别作原电电池的两极时时，一般作_的金属比作_的金属活泼泼。(3)设计设计 制作化学电电源首先将氧化还还原反应应分成两个半反应应。根据原电电池的反应应特点，结结合两个半反应应找出正、负负极材料和电电解质质溶液。如：根据反应应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2自发发增大负负极正极设计设计 的原电电池为为： Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe21.基础础知识识判断，正确的打“”，错误错误 的打“”(1)在原电电池中，发
5、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)其他条件均相同，带带有“盐桥盐桥 ”的原电电池比不带带“盐桥盐桥 ”的原电电池电电流持续续时间长时间长 ( ) 题组诊题组诊 断原电池的工作原理(5)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( )(6)CaOH2O=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( )(7)在内电电路中，电
6、电子由正极流向负负极( )(8)某原电电池反应为应为 Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，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( ) 2.如图图所示，在盛有稀H2SO4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.若两电电极分别为别为 Fe和碳棒，则则X为为碳棒，Y为为FeC.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 外电路的电子流向为X外电路Y，电流方向与其相反，A项错误；
7、若两电极分别为Fe和碳棒，则Y为碳棒，X为Fe，B项错误；X极失电子，作负极，Y极上发生的是还原反应，X极上发生的是氧化反应，C项错误；电解质溶液为稀硫酸，两金属作电极，谁活泼谁作负极，D项正确。答案 D3.分析下图图所示的四个原电电池装置，其中结论结论 正确的是( )A.中Mg作负负极，中Fe作负负极B.中Mg作正极，电电极反应应式为为6H2O6e=6OH3H2C.中Fe作负负极，电电极反应应式为为Fe2e=Fe2D.中Cu作正极，电电极反应应式为为2H2e=H2答案 B【归纳总结】1.原电池正、负极判断方法2.原电池正、负极判断的注意点(1)原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应
8、，如果给出一个化学反应方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。(2)判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如题3图。4.四种金属片两两相连连浸入稀硫酸中都可组组成原电电池，相连时连时 ，外电电路电电流从流向；相连时连时 ，为为正极；相连时连时 ，上有气泡逸出；相连时连时 ，的质质量减少。据此判断这这四种金属活动动性由大到小的顺顺序是( )A. B.C. D. 解析 相连，电流从流出，金属活动性：；相连，为正极，金属活动性：；相连，上有气泡逸出，则上为H放电，为正极，金属活动性：；相连，的质量减少，则为负
9、极，金属活动性：。故金属活动性：，B项正确。答案 B 原电池工作原理的应用5.把适合题题意的图图像填在横线线上(用A、B、C、D表示)。(1)将等质质量的两份锌锌粉a、b分别别加入过过量的稀硫酸，同时时向a中加入少量的CuSO4溶液，产产生H2的体积积V(L)与时间时间 t(min)的关系是 。(2)将过过量的两份锌锌粉a、b分别别加入定量的稀硫酸，同时时向a中加入少量的CuSO4溶液，产产生H2的体积积V(L)与时间时间 t(min)的关系是 。(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变变，则图则图 像是 。 解析 加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，
10、加快反应速率。(1)a中Zn减少，H2体积减小；(2)中由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多；(3)当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时，由于CH3COOH CH3COOH，a中c(H)减少，反应速率减小，但产生H2的体积不变，所以C项正确。答案 (1)A (2)B (3)C 6.依据氧化还还原反应应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计设计 的原电电池如图图所示。请请回答下列问题问题 ：(1)电电极X的材料是 ；电电解质质溶液Y是 ；(2)银电银电 极为电为电 池的 极，发发生的电电极反 ；X电电极上发发生的电电极反应为应为 ；(3)外电电路中的电电子是从 电
11、电极流向 电电极。解析 原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，盐桥起到平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐，常用硝酸银。电极反应式表示为，负极：Cu2e=Cu2，正极Age=Ag，电子由负极流出，经外电路流向正极。答案 (1)铜铜(或Cu) AgNO3溶液 (2)正 2Ag2e=2Ag Cu2e=Cu2(3)负负(Cu) 正(Ag)考点二 化学电源1.一次电池知识识梳理碱性锌锰干电池负负极材料：Zn电电极反应应：_正极材料：碳棒电电极反应应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH总总反应应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn
12、(OH)2Zn2OH2e=Zn(OH)2锌银电池负负极材料：Zn电电极反应应：_正极材料：Ag2O电电极反应应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH总总反应应：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgZn2OH2e=Zn(OH)22.二次电池铅铅蓄电电池是最常见见的二次电电池，总总反应为应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(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：总总反应应式：2H2O2=2H2O(1)酸性介质质负负极：_正极：_(2)碱性介质质负负极：_正极：_2H24e=4HO24H4e=2H2O2H24OH4e=4H2OO22H2O
13、4e=4OH(3)熔融的金属氧化物作介质质负负极：_正极：_(4)碳酸盐盐作介质质负负极：_正极：_提醒：原电池反应中，两极材料本身不一定发生反应。燃料电池燃料一般在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应。书写燃料电池的电极反应式时，一定要注意介质的影响(溶液的酸碱性、传导离子)。传导离子一般在一极生成，另一极消耗。2H24e2O2=2H2OO24e=2O21.如图图所示是一种酸性燃料电电池酒精检测仪检测仪 ，具有自动动吹气流量侦测侦测 与控制的功能，非常适合进进行现场现场 酒精检测检测 。下列说说法不正确的是( )题组诊题组诊 断“常考不衰”的燃料电池A.电电子由O2所在的铂电铂电 极流出B.O2所在的铂电铂电 极处发处发 生还还原反应应C.该电该电 池的负负极反应应式为为：CH3CH2OH3H2O12e=2CO212HD.微处处理器通过检测电过检测电 流大小而计计算出被测测气体中酒精的含量解析 燃料电池，燃料在负极反应，氧气在正极反应。氧气在正极发生还原反应，电流由正极流向负极，A错误、B正确；由图可知负极反应物为CH3CH2OH(碳元素的化合价平均显2价)，生成物为CH3COOH(碳元素的化合价平均显0价)，由质子交换膜可
