《2012高三化学复习9-1第九章-第一节-原电池-化学电源PPT优秀课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高三化学复习9-1第九章-第一节-原电池-化学电源PPT优秀课件（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 考纲定标考纲定标1了解原了解原电电池的工作原理，能写出池的工作原理，能写出电电极反极反应应式和式和电电池池 总总反反应应式。式。2了解常了解常见见化学化学电电源的种源的种类类及其工作原理。及其工作原理。 热点定位点定位1原原电电池的工作原理及池的工作原理及电电极反极反应应式的式的书书写。写。2了解常用化学了解常用化学电电源的构造及新型源的构造及新型电电源的工作原理，源的工作原理， 尤其是可充尤其是可充电电电电池的充放池的充放电过电过程。程。3根据所根据所给给自自发进发进行的反行的反应设计应设计原原电电池，并能池，并能绘绘制制 装置装置图图。1理解原理解原电电池概念的池概念的2个方面：个方面：
2、(1)能量能量转转化：化学能化：化学能转转化化为电为电能；能；(2)反反应应本本质质：氧化：氧化还还原反原反应应。2掌握原掌握原电电池的两极反池的两极反应类应类型：型：(1)负负极：极：发发生氧化反生氧化反应应；(2)正极：正极：发发生生还还原反原反应应。3熟熟记记原原电电池构成的池构成的3个条件：个条件：(1)两个活两个活泼泼性不同的性不同的电电极极(常常见为见为金属或石墨金属或石墨)；(2)两两电电极插入极插入电电解解质质溶液中；溶液中；(3)形成形成闭闭合回路。合回路。4明确原明确原电电池原理的池原理的4个个应应用：用：(1)加快氧化加快氧化还还原反原反应应的速率；的速率；(2)比比较较
3、金属活金属活动动性性强强弱；弱；(3)用于金属的防用于金属的防护护；(4)制作化学制作化学电电源。源。第九章第一节抓基础析考点提能力返回返回一、原电池的工作原理一、原电池的工作原理 有下述装置：有下述装置：返回 其其中中能能形形成成原原电池池的的是是 ，该原原电池池工工作作时，负极极发生生 ，电极反极反应式式为 ；正正极极发生生 ，电极反极反应式式为 ；电池池总反反应式式为 。B氧化反氧化反应应还还原反原反应应Cu2e=Cu22Ag2e=2AgCu2Ag=Cu22Ag返回二、常二、常见化学化学电源源1一次一次电池池(碱性碱性锌锰电池池)反反应原理：原理：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22
4、MnOOH。负极反极反应： 。正极反正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH。2二次二次电池池(铅蓄蓄电池池)反反应原理：原理：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。负极反极反应： 。正极反正极反应：。Zn2OH2e=Zn(OH)2PbO24HSO2e=PbSO42H2O返回3 3燃料燃料电池池氢氧燃料氧燃料电池是目前最成熟的燃料池是目前最成熟的燃料电池，可分池，可分为酸性和酸性和碱性两种。碱性两种。酸性酸性碱性碱性负极反极反应式式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反正极反应式式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH电池池总反反应式式2H2O2=2H2
5、O返回返回1 1正、正、负极的判断极的判断返回2.电极反应式的书写电极反应式的书写( (1) )一般电极反应式的书写：一般电极反应式的书写：返回(2)(2)复复杂电极反极反应式的式的书写：写：返回特特别提醒提醒（1）原）原电池正、池正、负极的判断基极的判断基础是氧化是氧化还原反原反应，如果，如果给 出一个化学方程式判断正、出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价极，可以直接根据化合价 的升降来判断。的升降来判断。发生氧化反生氧化反应的一极的一极为负极，极，发生生还原原 反反应的一极的一极为正极。正极。（2）当两）当两电极都与极都与电解解质溶液反溶液反应时，活，活泼的的电极作极作负极，极
6、， 不活不活泼的的电极作正极；当只有一极与极作正极；当只有一极与电解解质溶液反溶液反应时， 与与电解解质溶液反溶液反应的的电极作极作负极，另一极作正极。极，另一极作正极。返回例例1（2011新新课标高考）高考）铁镍蓄蓄电池又称池又称爱迪生迪生电池，放池，放电时的的总反反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列。下列有关有关该电池的池的说法不正确的是法不正确的是（ ）A.电池的池的电解液解液为碱性溶液，正极碱性溶液，正极为Ni2O3、负极极为FeB.电池放池放电时，负极反极反应为 Fe+2OH2e = Fe(OH)2C.电池充池充电过程中，阴极附近溶液的程中，阴极
7、附近溶液的pH降低降低D.电池充池充电时，阳极反，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH2e =Ni22O3+3H2O.返回解析解析本本题题考考查查充充电电电电池的有关知池的有关知识识，意在考，意在考查查考生考生对对充充电电电电池正池正负负极的判断及极的判断及书书写写电电极反极反应应的能力。在的能力。在铁镍铁镍蓄蓄电电池池中，中，Fe是是负负极，极，Ni2O3是正极，由于生成是正极，由于生成Fe(OH) 2,则电则电解液解液为为碱性溶液，故碱性溶液，故A正确；正确；电电池放池放电时电时，负负极反极反应为应为： Fe+2OH2e = Fe(OH)2 ，故，故B正确；正确；电电池充池充电时电时，阴极反
8、，阴极反应应式式为为： Fe(OH)2 + 2e = Fe+2OH，阴极附近溶液，阴极附近溶液pH升升高，故高，故C错误错误；由充；由充电时电时的的总总反反应应式减去阴极反式减去阴极反应应式，可得式，可得到阳极反到阳极反应应式，式，D正确。正确。答案答案 C返回可充可充电电池充池充电时的的电极接法极接法返回1双选题双选题(2010广东高考广东高考)铜锌原原电池池(如如图)工作工作时，下列，下列 叙述正确的是叙述正确的是()返回A正极反正极反应为：Zn2e=Zn2B电池反池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外在外电路中，路中，电子从子从负极流向正极极流向正极D盐桥中的中的K移向移向ZnSO4溶液
9、溶液返回解解析析：本本题题考考查查原原电电池池，意意在在考考查查考考生生对对原原电电池池工工作作原原理理的的分分析析能能力力。该该电电池池中中Zn为为负负极极，电电极极反反应应为为：Zn2e=Zn2，Cu为为正正极极，电电极极反反应应为为：Cu22e=Cu，A项项错错误误；电电池池总总反反应应为为：ZnCu2=Zn2Cu，B项项正正确确；原原电电池池工工作作时时，外外电电路路中中电电子子由由负负极极流流出出经经导导线线流流向向正正极极，C项项正正确确；负负极极上上由由于于Zn放放电电，ZnSO4溶溶液液中中Zn2的的浓浓度增大，故盐桥中的度增大，故盐桥中的Cl移向移向ZnSO4溶液，溶液，D项
10、错误。项错误。答案：答案：BC返回2(2011海南高考海南高考)一种充一种充电电池放池放电时的的电极反极反应为H22OH2e=2H2ONiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH当当为电池充池充电时，与外，与外电源正极源正极连接的接的电极上极上发生的反生的反应是是()AH2O的的还原原BNiO(OH)的的还原原CH2的氧化的氧化 DNi(OH)2的氧化的氧化返回解解析析：由由题中中给出出的的电极极反反应可可判判断断出出做做原原电池池时，H2是是还原原剂被被氧氧化化，NiO(OH)是是氧氧化化剂被被还原原，则充充电时H2是是还原原产物物，NiO(OH)是是氧氧化化产物物，与与外外电源源正正极极相相
11、连的的是是阳阳极极发生氧化反生氧化反应，所以，所以“Ni(OH)2的氧化的氧化”正确。正确。答案：答案：D返回1 1加快氧化加快氧化还原反原反应的速率的速率一个自一个自发进行的氧化行的氧化还原反原反应，设计成原成原电池池时反反应速速率增大。例如，在率增大。例如，在ZnZn与稀硫酸反与稀硫酸反应时加入少量加入少量CuSOCuSO4 4溶溶液能使液能使产生生H H2 2的反的反应速率加快。速率加快。2 2比比较金属活金属活动性性强强弱弱两种金属分两种金属分别作原作原电池的两极池的两极时，一般作，一般作负极的金属比极的金属比作正极的金属活作正极的金属活泼。返回3 3用于金属的防用于金属的防护使被保使
12、被保护的金属制品作原的金属制品作原电池正极而得到保池正极而得到保护。例如，。例如，要保要保护一个一个铁制的制的输水管道或水管道或钢铁桥梁等，可用梁等，可用导线将将其与一其与一块锌块相相连，使，使锌作原作原电池的池的负极。极。4 4设计制作化学制作化学电源源 设计原原电池池时要要紧扣原扣原电池的构成条件。具体方法是：池的构成条件。具体方法是：(1)(1)首先将已知的氧化首先将已知的氧化还原反原反应拆分拆分为两个半反两个半反应；(2)(2)根据原根据原电池的池的电极反极反应特点，特点，结合两个半反合两个半反应找出正、找出正、 负极材料及极材料及电解解质溶液。溶液。返回电极材料的极材料的选择：在原在
13、原电池中，池中，选择还原性原性较强强的物的物质作作为负极；氧化性极；氧化性较强强的物的物质作作为正极，并且，原正极，并且，原电池的池的电极必极必须导电，负极必极必须能能够与与电解解质溶液或其中溶解的物溶液或其中溶解的物质反反应。电解解质溶液的溶液的选择：电解解质溶液或者溶液或者电解解质溶液中溶解的其他物溶液中溶解的其他物质(如空气中的如空气中的氧气氧气)能与能与负极极发生反生反应。但如果两个半反。但如果两个半反应分分别在两个容在两个容器中器中进行行(中中间连接接盐桥)，则左右两个容器中的左右两个容器中的电解解质溶液溶液应选择与与电极材料相同的阳离子。如在极材料相同的阳离子。如在铜锌构成的原构成
14、的原电池池中，中，负极金属极金属锌浸泡在含有浸泡在含有Zn2的的电解解质溶液中，而正极金溶液中，而正极金属属铜浸泡在含有浸泡在含有Cu2的的电解解质溶液中。溶液中。返回(3)(3)按要求画出原电池装置图。如：按要求画出原电池装置图。如：原理原理装置装置图化学反化学反应：CuCl2Fe=FeCl2Cu电极反极反应：负极：极：Fe2e=Fe2正极：正极：Cu22e=Cu返回特别提醒特别提醒(1)自发进行的氧化还原反应不一定都能设计成原电池，自发进行的氧化还原反应不一定都能设计成原电池， 如如Cl22NaOH=NaClNaClOH2O等。等。(2)判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看判
15、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，如反应的具体情况，如在强碱性溶液中在强碱性溶液中Al比比Mg更易失去电更易失去电 子，子，Al作负极，作负极，Mg作正极；作正极；Fe、Al在浓硝酸中钝化后，在浓硝酸中钝化后， 比比Cu等金属更难失去电子，等金属更难失去电子，Cu等金属作负极，等金属作负极，Fe、Al作正作正 极。极。(3)原电池中的电解质溶液不一定参与反应，如燃料电池，水原电池中的电解质溶液不一定参与反应，如燃料电池，水 中一般要加入中一般要加入NaOH、H2SO4等。等。返回例例2原原电池原理广泛池原理广泛应用于科技、生用于科技、生产和生活中，和生活中，请回
16、回答以下答以下问题：(1)肼(N2H4)又称又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。料。肼空气燃料空气燃料电池是一种碱性燃料池是一种碱性燃料电池，池，产物无物无污染，染，电解解质溶液是溶液是20%30%的的KOH溶液。溶液。肼空气燃料空气燃料电池池放放电时：正极的：正极的电极反极反应式是式是_；负极的极的电极反极反应式是式是_。返回(2)有人有人设想想寻求合适的催化求合适的催化剂和和电极材料，以极材料，以N2、H2为电极反极反应物，以物，以HClNH4Cl为电解解质溶液制造新型燃料溶液制造新型燃料电池。池。试写出写出该电池的正极反池的正极反应式式_。(
17、3)请运用原运用原电池原理池原理设计实验，验证Cu2、Fe3氧化性的氧化性的强强弱。弱。请画出画出实验装置装置图并写出并写出电极反极反应式。式。返回 解析解析 (1)(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子，氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子，肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和水。肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和水。(2)(2)相当于氮气和氢气先合成氨，然后与盐酸反应生成氯相当于氮气和氢气先合成氨，然后与盐酸反应生成氯化铵。化铵。(3)(3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子，从而设计成原电三价铁离子能够氧化铜生成铜离子，从而设计成原电池证明该结论。池证明该结论。返回返回3(2011
18、德州模拟德州模拟)下列下列说法正确的是法正确的是() A构成原构成原电池正极和池正极和负极的材料必极的材料必须是金属是金属 B在原在原电池中，池中，电子流出的一极是子流出的一极是负极，极，该电极被极被 还原原 C实验室欲快速制取室欲快速制取氢气，可利用粗气，可利用粗锌与稀与稀H2SO4 反反应 D原原电池可以把物池可以把物质内部的能量全部内部的能量全部转化化为电能能返回答案：答案：C解解析析：构构成成原原电池池的的材材料料可可以以是是非非金金属属，如如碳碳棒棒；电子子流流出出的的极极为负极极，发生生氧氧化化反反应；粗粗锌可可与与稀稀H2SO4构构成成原原电池池加加速速反反应的的进行行；原原电池
19、池反反应后后，电极极产物物仍仍会会具具有有一一定定的的能量，故原能量，故原电池不能把物池不能把物质中的能量全部中的能量全部转化化为电能。能。返回4 4(2011(2011邢台一模邢台一模) )工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得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 正确的是正确的是 ( () )返回A假假设这设这种想法可行，种想法可行，则则可能在制取可能在制取盐盐酸的同酸的同时时， 获获取取电电能能B负负极材料用极材料用锌锌，正极材料用石墨，用，正极材料用石墨，用氢氢氧化氧化钠钠作作 电电解解质质溶液溶液C通入通入氢氢气的气的电电极极为为原原电电池的正极池的正极D电电解解质质溶液中的阴离子向通溶液中的阴离子向通氯氯气的气的电电极移极移动动返回解解析析：该该原原电电池池应应用用惰惰性性电电极极，氢氢气气通通入入负负极极区区，氯氯气气通通入入正正极极区区，稀稀盐盐酸酸作作电电解解质质溶溶液液，B、C项项错错误误；在在原原电电池池中中，阳阳离离子子向向正正极极区区移移动动，阴阴离离子子向向负负极极区区移移动动，D项项错错误。误。答案答案：A返回点击图片进入创新演练经典化点击图片进入创新演练经典化
