《2015届高考化学大一轮复习（苏教版通用）配套导学案：学案32 原电池化学电源（含答案解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考化学大一轮复习（苏教版通用）配套导学案：学案32 原电池化学电源（含答案解析）（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案学案 32 原电池原电池 化学电源化学电源考纲要求 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常 见化学电源的种类及其工作原理。知识点一 原电池1概念 把_能转化为_能的装置。 2工作原理：(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向由 Zn 沿导线流向 Cu 3.原电池构成条件 (1)两个_的电极。 (2)将电极插入_中。 (3)用导线连接电极构成_。 (4)能自发进行的_。 总之原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：问题思考 1在原电池中是否较活泼金属一定作负极？2原电池内部阴、阳离子如何移动？3怎样判断原电池的正负极？知识
2、点二 化学电源1一次电池 (1)碱性锌锰干电池 负极反应：_； 正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH； 总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。 (2)锌银电池负极反应：_； 正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH； 总反应式：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。 2二次电池(可充电，可多次重复使用) 如铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液 负极反应：_； 正极反应：PbO22e4HSO=PbSO42H2O；24总反应式：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。 问题思考 4可充电电池充电时，电极与外接电源的正负极如何连接？发生什么变化？3燃料
3、电池(1)氢氧燃料电池 用酸性电解质时： 负极：_； 正极：_；总反应：H2 O2=H2O。12 用 NaOH 等碱性溶液时： 负极：_； 正极：_；总反应：H2 O2=H2O。12 (2)CH4燃料电池：电解质为 KOH 负极：_； 正极：_； 总反应：CH42O22KOH=K2CO33H2O。 问题思考 5氢氧燃料电池在碱性介质中如何反应？反应后溶液的碱性有何变化？一、原电池电极反应式的书写1一般电极反应式的书写步骤列物质标得失按照负极发生 ，正极发生 ， 判断出电极反应产物，找出得失电子的数量 看环境 配守恒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应让其结合OH
4、生成水。 电极反应式要根据 守恒、 守恒和 守恒等加以配平 两式加 验总式两电极反应式相加，与总反应离子方程式对照 验证2复杂电极反应式的书写复杂电极反应式如 CH4酸性燃料电池中，负极反应式为 CH42O2CO22H2O总反应式 _ 正极反应式 _ 负极反应式() 典例导悟 1 科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以 Pt 和 Zn 为电极材 料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H和 Zn2进行工作。回答下列问题： (1)正极材料是_，电极反应是_。 (2)负极材料是_，电极反应是_。 典例导悟 2 (2008广东，16)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，
5、可用于电动汽车。电池反应为 FePO4LiLiFePO4，电池的正极材料是 LiFePO4，负 极材料是石墨，含 Li导电固体为电解质。下列有关 LiFePO4电池说法正确的是( ) A可加入硫酸以提高电解质的导电性 B放电时电池内部 Li向负极移动 C充电过程中，电池正极材料的质量减少 D放电时电池正极反应为 FePO4Lie=LiFePO4 听课记录： 二、原电池原理的应用1加快氧化还原反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_。例如，在 Zn 与 稀 H2SO4反应时加入少量 CuSO4溶液能使产生 H2的速率_。 典例导悟 3 将等质量的两份锌粉 a、b 分别加入过
6、量的稀硫酸，同时向 a 中加少量 CuSO4溶液，下图中产生 H2的体积 V(L)与时间 t(min)的关系，其中正确的是( )听课记录： 2比较金属活动性强弱 两种金属作原电池的两极时，其活泼性与正极、负极有什么关系？典例导悟 4 有 A、B、C、D 四种金属。将 A 与 B 用导线连接起来，浸入电解质溶液 中，B 不易腐蚀。将 A、D 分别投入等浓度盐酸中，D 比 A 反应剧烈。将铜浸入 B 的盐溶 液里，无明显变化。如果把铜浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。据此判断它们的活动性 由强到弱的顺序是( )AD、C、A、B BD、A、B、C CD、B、A、C DB、A、D、C 听课记录：
7、 3设计化学电源 (1)设计原电池的一般思维方法是什么？ (2)设计原电池时，对电解质溶液有何要求？若有盐桥时两个半电池中的电解质溶液是 否相同？ (3)在电极材料的选择使用方面有何要求？电极材料必须参与化学反应吗？典例导悟 5 根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3Fe=3FeCl2。 要求：(1)画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯。 (2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。 (3)写出两个电极上发生的电极反应。题组一 原电池正、负极的判断与电极反应式的书写 1(2011福建理综，11)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料
8、，以 LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该 电池的下列说法不正确的是( ) A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成 C放电时 OH向正极移动 D总反应为 2Li2H2O=2LiOHH2 2(2011安徽理综，12)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为 5MnO22Ag 2NaCl=Na2Mn5O102AgCl 下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( ) A正极反应式：AgCle=AgCl B每生成 1 mol Na2Mn5O10转移 2 mol 电子 CNa不断向“水”电池的负极移动 DAg
9、Cl 是还原产物 3(2011广东理综，12)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( ) Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出 Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为 Cu22e=Cu C无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 Da 和 b 分别连接直流电流正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动 4(2010福建理综，11)铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是( )AK 闭合时，d 电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSO24B当电路中转移 0.2 mo
10、l 电子时，中消耗的 H2SO4为 0.2 mol CK 闭合时，中 SO向 c 电极迁移24DK 闭合一段时间后，可单独作为原电池，d 电极为正极 5(2010广东理综，23)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )A正极反应为 Zn2e=Zn2 B电池反应为 ZnCu2=Zn2Cu C在外电路中，电子从负极流向正极 D盐桥中的 K移向 ZnSO4溶液 题组二 原电池原理的应用 6(2011江苏，18)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH 溶液中加入适量 AgNO3溶液，生成 Ag2O 沉淀，保持反应温度为 80 ，边搅拌边将 一定量 K2S2O8溶液
11、缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样 品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8Ag2O22KNO32K2SO42H2O= = = = =回答下列问题： (1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_。 (2)银锌碱性电池的电解质溶液为 KOH 溶液，电池放电时正极的 Ag2O2转化为 Ag，负 极的 Zn 转化为 K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_。 (3)准确称取上述制备的样品(设仅含 Ag2O2和 Ag2O)2.588 g，在一定条件下完全分解为 Ag 和 O2，得到 224.0 mL O2(标准状况下)。计算样品中 Ag2O2的质量分数(计算结果精确到 小数点后两位)。7(2009天津理综，10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方 向为_(用 a、b 表示)。 (2)负极反应式为_ _。 (3)电极表面镀铂粉的原因是_ _。 (4)该电池工作时，H2和 O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量 安全储氢是关键技术之一。 金属锂是一种重要的储氢材料，
