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1、第二单元化学能与电能的转化,第一课时原电池的工作原理和化学电源,晨背关键语句,理解教材新知,应用创新演练,把握热点考向,知识点一,知识点二,考向一,考向二,考向三,专题1化学反应与能量变化,随堂基础巩固,课时跟踪训练,第二单元 化学能与电能的转化,第一课时原电池的工作原理和化学电源,1原电池构成“三条件”：(1)正负两个电极；(2)电解质溶液；(3)形成闭合回路。,2原电池正、负极判断的“五招”： (1)负极：活泼性较强的金属；流出电子；发生氧化反应；阴离子流向的极；电极不断溶解(质量减少)的极。 (2)正极：活泼性较弱的金属或非金属；流入电子；发生还原反应；阳离子流向的极；电极增重或有气体产
2、生的极。,1实验探究,自学教材填要点,(1)现象：锌片逐渐 ；铜片上有 ；电流计指针发生 。(2)结论：导线上有 通过。,溶解,红色物质析出,偏转,电流,2原电池(1)概念：将 转化为 的装置。(2)构成条件：,化学能,电能,3工作原理(1)原理分析：,负极,正极,失电子,得电子,电子流出,电子流入,氧化反应,还原反应,Zn2e=Zn2,Cu22e=Cu,ZnCuSO4=ZnSO4Cu,(2)盐桥：,师生互动解疑难判断原电池的正、负极,1下列四位同学的说法正确的是(),解析：在原电池中，较活泼的金属作负极，失去电子发生氧化反应，电子从负极流出经导线流向正极，内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向
3、负极移动，故只有A项正确。答案：A,自学教材填要点,1一次电池(1)特点：只能 ，不能 ，消耗到一定程度就不能再使用。,放电,充电,(2)常见一次电池：普通锌锰干电池：,碱性锌锰干电池：,2二次电池(1)特点：既可以 ，又可以 。(2)常见二次电池(铅蓄电池)：,放电,充电,3燃料电池 (1)特点：连续地将燃料和氧化剂的 直接转化成 ，能量利用率高， 小。 (2)电极反应(碱性环境)： 负极： ；,化学能,电能,污染,H22e2OH=2H2O,师生互动解疑难 1电极反应式书写“两情况” (1)如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律写电极反应式。,(2)如果题目给定的是
4、总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(分析有关元素的化合价变化情况)，可选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即可(加、减法)。加、减法书写电极反应式归纳：,电池总反应：还原剂氧化剂介质=氧化产物还原产物其他； 负极：还原剂介质ne=氧化产物(还原剂失去电子，发生氧化反应)； 正极：氧化剂介质ne=还原产物(氧化剂得到电子，发生还原反应)。,2氢氧燃料电池电极反应式的书写“模板”,解析：据总电池反应式可知负极失电子物质是Zn，正极得电子物质为MnO2，且介质参与该极反应。答案：D,例1(2011福建高
5、考)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，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,解析锂较活泼，与水发生自发的氧化还原反应：2Li2H2O=2LiOHH2，故Li为负极，失电子成为Li，钢板为正极，放电时正极产生H2，在该反应中H2O作氧化剂，同时又作溶剂，溶液中离子移动方向：OH向负极移动。故A、B、D正确，C错误。 答案C,原电池工作原理考查“五方面”方面1：判断原电池的正、负极；方面
6、2：判断电子(或电流)移动方向；方面3：判断阴、阳离子的移动方向；方面4：判断电极反应类型及正误；方面5：判断电极反应式的正误。,1如图所示的装置中，在产生电流时， 以下说法不正确的是 () AFe是负极，C是正极 B负极反应式为：Fe3e=Fe3 C内电路中阴离子移向FeCl2溶液 D电流由石墨电极流向Fe电极,.,解析：据电极材料及电解质溶液知，铁为负极，失电子，电极反应为Fe2e=Fe2，正极为碳，电极反应为Fe3e=Fe2，总电池反应为Fe2FeCl3=3FeCl2，A正确，B错误；内电路中阴离子向负极移动，电流由正极(石墨)流向负极(铁)，C、D正确。答案：B,例2(2012北京海淀
7、模拟)查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际上乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH2e=X2H。下列说法中正确的是 () A电池内部H由正极向负极移动 B另一极的电极反应式为： O24e2H2O=4OH C乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极 D电池总反应为： 2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O,解析原电池工作时，阳离子向正极移动，A错误；因乙醇失电子，故该电极为负极，且据原子守恒知X为CH3CHO，则另一极(正极)为O2得电子，又因为是酸性环境，故正极反应为O24e4H=2H2O
8、，将正、负极反应加和得到：2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O，故B、C错误、D正确。 答案D,电极方程式书写注意事项,(1)首先确定正、负极，并列出正、负极上的反应物和电子得失情况。 (2)要特别注意电极产物与电解质溶液中的离子是否共存，若不共存，要将不能共存的离子合并写入电极反应式。,2一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中 甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生 的反应是 () ACH3OHO22e=H2OCO22H BO24H4e=2H2O CCH3OHH2O6e=CO26H DO22H2O4e=4OH,解析：甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还
9、原反应，故A、B、D错误。答案：C,例3(2012邢台模拟)工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能量浪费，有人设想利用原电池原理直接制备盐酸，下列说法正确的是 () A假设这种想法可行，则可能在制取盐酸的同时，获取电能 B负极材料用锌，正极材料用石墨，用氢氧化钠作电解质溶液 C通入氢气的电极为原电池的正极 D电解质溶液中的阴离子向通氯气的电极移动,解析该原电池应用惰性电极，氢气通入负极区，氯气通入正极区，稀盐酸作电解质溶液，B、C项错误；在原电池中，阳离子向正极区移动，阴离子向负极区移动，D项错误。 答案A,应用原电池原理设计原电池,以FeCu2=Fe2C
10、u为例：,3一个原电池的总反应方程式为ZnCu2=Zn2Cu， 该原电池可能为 (),解析：由总反应式可知，Zn被氧化，失去电子，Zn应为负极；Cu2被还原，得电子，即电解质溶液应含Cu2，由此排除选项A、C，而且正极金属应比Zn活动性弱，可排除B选项。答案：D,随堂基础巩固,1(2012六安模拟)下列反应不可用于设计原电池的 是 () ANaOHHCl=NaClH2O B2CH3OH3O22CO24H2O CZn2HCl=ZnCl2H2 D4Al3O26H2O=4Al(OH)3,解析：原电池反应属于同时“异地”进行的氧化还原反应，A项不是氧化还原反应，故不可用于设计原电池。答案：A,2用铜片
11、、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线 和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池。 以下有关该原电池的叙述正确的是 () 在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反 应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥， 原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生 的化学反应与该原电池反应相同 AB C D,解析：Cu为负极，电子由Cu电极流向Ag电极；取出盐桥，电池不能形成闭合回路，不能继续工作。答案：C,3(2012南通高二质检)科学家们发 明了一种能够给电子设备提供动 力的生物燃料电池。该电池包括 两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢 气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去
12、了昂贵 的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。下列说法正 确的是 (),A左边为该电池的负极B该电池可在高温环境下使用C该电池负极反应为H22e=2HD该电池正极反应为O24e=2O2,解析：该电池右边为负极，失电子生成H，左边为正极，O24e4H=2H2O，该电池由于两个电极上都涂有酶，因此不可在高温环境下使用，因为高温时H2与O2会直接反应且酶会失去活性。答案：C,4下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒 变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P 物质，其中可以成立的是 (),解析：该原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上。M棒作正极。A、B选项中，电解质溶液均为稀酸溶液，故正极均产生H2，不符合条件；C项，总反应为Zn2AgNO3=Zn(NO3)22Ag，合理；D项，M极锌失电子溶解，不符合题意。答案：C,
