《高考化學總復習“點、面、線”備考全攻略 91 原電池 化學電源課件 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學總復習“點、面、線”備考全攻略 91 原電池 化學電源課件 新人教版（39頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 考綱定標考綱定標1了解原電池的工作原理，能寫出電極反應式和了解原電池的工作原理，能寫出電極反應式和電池電池 總反應總反應式。式。2了解常見化學電源的種類及其工作原理。了解常見化學電源的種類及其工作原理。 熱點定位熱點定位1原電池的工作原理及電極反應式的書寫。原電池的工作原理及電極反應式的書寫。2了解常用化學電源的構造及新型電源的工作原理了解常用化學電源的構造及新型電源的工作原理， 尤其尤其是可充電電池的充放電過程。是可充電電池的充放電過程。3根據所給自發(fā)進行的反應設計原電池，并能根據所給自發(fā)進行的反應設計原電池，并能繪制繪制 裝置裝置圖。圖。1理解原電池概念的理解原電池概念的2個方面：個方面

2、：(1)能量轉化：化學能轉化為電能；能量轉化：化學能轉化為電能；(2)反應本質：氧化還原反應。反應本質：氧化還原反應。2掌握原電池的兩極反應類型：掌握原電池的兩極反應類型：(1)負極：發(fā)生氧化反應；負極：發(fā)生氧化反應；(2)正極：發(fā)生還原反應。正極：發(fā)生還原反應。3熟記原電池構成的熟記原電池構成的3個條件：個條件：(1)兩個活潑性不同的電極兩個活潑性不同的電極(常見為金屬或石墨常見為金屬或石墨)；(2)兩電極插入電解質溶液中；兩電極插入電解質溶液中；(3)形成閉合回路。形成閉合回路。4明確原電池原理的明確原電池原理的4個應用：個應用：(1)加快氧化還原反應的速率；加快氧化還原反應的速率；(2)

3、比較金屬活動性強弱；比較金屬活動性強弱；(3)用于金屬的防護；用于金屬的防護；(4)制作化學電源。制作化學電源。第九章第一節(jié)抓基礎析考點提能力一、原電池的工作原理一、原電池的工作原理 有下述裝置：有下述裝置： 其中能形成原電池的是其中能形成原電池的是 ，該原電池工作時，負極發(fā)，該原電池工作時，負極發(fā)生生 ，電極反應式為，電極反應式為 ；正極發(fā)；正極發(fā)生生 ，電極反應式為，電極反應式為 ；電池總；電池總反應式為反應式為 。B氧化反應氧化反應還原反應還原反應Cu2e=Cu22Ag2e=2AgCu2Ag=Cu22Ag二、常見化學電源二、常見化學電源1一次電池一次電池(堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池)反應原

4、理：反應原理：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH。負極反應：負極反應： 。正極反應：正極反應：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH。2二次電池二次電池(鉛蓄電池鉛蓄電池)反應原理：反應原理：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。負極反應：負極反應： 。正極反應：正極反應：。Zn2OH2e=Zn(OH)2PbO24HSO2e=PbSO42H2O3 3燃料電池燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。堿性兩種。酸性酸性堿性堿性負極反應式負極反應式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應

5、式正極反應式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應式電池總反應式2H2O2=2H2O1 1正、負極的判斷正、負極的判斷2.電極反應式的書寫電極反應式的書寫( (1) )一般電極反應式的書寫：一般電極反應式的書寫：(2)(2)復雜電極反應式的書寫：復雜電極反應式的書寫：特別提醒特別提醒（1）原電池正、負極的判斷基礎是氧化還原反應，如果給）原電池正、負極的判斷基礎是氧化還原反應，如果給 出一個化學方程式判斷正、負極，可以直接根據化合價出一個化學方程式判斷正、負極，可以直接根據化合價 的升降來判斷。發(fā)生氧化反應的一極為負極，發(fā)生還原的升降來判斷。發(fā)生氧化反應的一極為負極，發(fā)生還原

6、反應的一極為正極。反應的一極為正極。（2）當兩電極都與電解質溶液反應時，活潑的電極作負極，）當兩電極都與電解質溶液反應時，活潑的電極作負極， 不活潑的電極作正極；當只有一極與電解質溶液反應時，不活潑的電極作正極；當只有一極與電解質溶液反應時， 與電解質溶液反應的電極作負極，另一極作正極。與電解質溶液反應的電極作負極，另一極作正極。例例1鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：時的總反應為：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列。下列有關該電池的說法不正確的是有關該電池的說法不正確的是（ ）A.電池的電解液為堿性溶液，正極為電池的電解

7、液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為、負極為FeB.電池放電時，負極反應為電池放電時，負極反應為 Fe+2OH-2e- = Fe(OH)2C.電池充電過程中，陰極附近溶液的電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低降低D.電池充電時，陽極反應為電池充電時，陽極反應為2Ni(OH)2+2OH-2e- =Ni22O3+3H2O.解析解析本題考查充電電池的有關知識，意在考查考生對充本題考查充電電池的有關知識，意在考查考生對充電電池正負極的判斷及書寫電極反應的能力。在鐵鎳蓄電池電電池正負極的判斷及書寫電極反應的能力。在鐵鎳蓄電池中，中，Fe是負極，是負極，Ni2O3是正極，由于生成是正極，由于生成Fe(

8、OH) 2,則電解液則電解液為堿性溶液，故為堿性溶液，故A正確；電池放電時，負極反應為：正確；電池放電時，負極反應為： Fe+2OH-2e- = Fe(OH)2 ，故，故B正確；電池充電時，陰極反正確；電池充電時，陰極反應式為：應式為： Fe(OH)2 + 2e- = Fe+2OH-，陰極附近溶液，陰極附近溶液pH升升高，故高，故C錯誤；由充電時的總反應式減去陰極反應式，可得錯誤；由充電時的總反應式減去陰極反應式，可得到陽極反應式，到陽極反應式，D正確。正確。答案答案 C可充電電池充電時的電極接法可充電電池充電時的電極接法1雙選題雙選題銅鋅原電池銅鋅原電池(如圖如圖)工作時，下列工作時，下列

9、敘述正確的是敘述正確的是()A正極反應為：正極反應為：Zn2e=Zn2B電池反應為：電池反應為：ZnCu2=Zn2CuC在外電路中，電子從負極流向正極在外電路中，電子從負極流向正極D鹽橋中的鹽橋中的K移向移向ZnSO4溶液溶液解析解析：本題考查原電池，意在考查考生對原電池工作原理的本題考查原電池，意在考查考生對原電池工作原理的分析能力。該電池中分析能力。該電池中Zn為負極，電極反應為：為負極，電極反應為：Zn2e=Zn2，Cu為正極，電極反應為：為正極，電極反應為：Cu22e=Cu，A項錯誤；電池總反應為：項錯誤；電池總反應為：ZnCu2=Zn2Cu，B項正項正確；原電池工作時，外電路中電子由

10、負極流出經導線流向正確；原電池工作時，外電路中電子由負極流出經導線流向正極，極，C項正確；負極上由于項正確；負極上由于Zn放電，放電，ZnSO4溶液中溶液中Zn2的濃的濃度增大，故鹽橋中的度增大，故鹽橋中的Cl移向移向ZnSO4溶液，溶液，D項錯誤。項錯誤。答案答案：BC2一種充電電池放電時的電極反應為一種充電電池放電時的電極反應為H22OH2e=2H2ONiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH當為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反當為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應是應是()AH2O的還原的還原BNiO(OH)的還原的還原CH2的氧化的氧化 DNi(OH)2的氧化的

11、氧化解析：解析：由題中給出的電極反應可判斷出做原電池時，由題中給出的電極反應可判斷出做原電池時，H2是是還原劑被氧化，還原劑被氧化，NiO(OH)是氧化劑被還原，則充電時是氧化劑被還原，則充電時H2是是還原產物，還原產物，NiO(OH)是氧化產物，與外電源正極相連的是陽是氧化產物，與外電源正極相連的是陽極發(fā)生氧化反應，所以極發(fā)生氧化反應，所以“Ni(OH)2的氧化的氧化”正確。正確。答案：答案：D1 1加快氧化還原反應的速率加快氧化還原反應的速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應，設計成原電池時反應速一個自發(fā)進行的氧化還原反應，設計成原電池時反應速率增大。例如，在率增大。例如，在ZnZn與稀硫酸反應時

12、加入少量與稀硫酸反應時加入少量CuSOCuSO4 4溶溶液能使產生液能使產生H H2 2的反應速率加快。的反應速率加快。2 2比較金屬活動性強弱比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。作正極的金屬活潑。3 3用于金屬的防護用于金屬的防護使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。例如，使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。例如，要保護一個鐵制的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導線將要保護一個鐵制的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。4

13、4設計制作化學電源設計制作化學電源 設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。具體方法是：設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。具體方法是：(1)(1)首先將已知的氧化還原反應拆分為兩個半反應；首先將已知的氧化還原反應拆分為兩個半反應；(2)(2)根據原電池的電極反應特點，結合兩個半反應找出正、根據原電池的電極反應特點，結合兩個半反應找出正、 負極材料及電解質溶液。負極材料及電解質溶液。電極材料的選擇：電極材料的選擇：在原電池中，選擇還原性較強的物質作為負極；氧化性較強在原電池中，選擇還原性較強的物質作為負極；氧化性較強的物質作為正極，并且，原電池的電極必須導電，負極必須的物質作為正極，并且，原電池的

14、電極必須導電，負極必須能夠與電解質溶液或其中溶解的物質反應。能夠與電解質溶液或其中溶解的物質反應。電解質溶液的選擇：電解質溶液的選擇：電解質溶液或者電解質溶液中溶解的其他物質電解質溶液或者電解質溶液中溶解的其他物質(如空氣中的如空氣中的氧氣氧氣)能與負極發(fā)生反應。但如果兩個半反應分別在兩個容能與負極發(fā)生反應。但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行器中進行(中間連接鹽橋中間連接鹽橋)，則左右兩個容器中的電解質溶液，則左右兩個容器中的電解質溶液應選擇與電極材料相同的陽離子。如在銅應選擇與電極材料相同的陽離子。如在銅-鋅構成的原電池鋅構成的原電池中，負極金屬鋅浸泡在含有中，負極金屬鋅浸泡在含有Zn2的

15、電解質溶液中，而正極金的電解質溶液中，而正極金屬銅浸泡在含有屬銅浸泡在含有Cu2的電解質溶液中。的電解質溶液中。(3)(3)按要求畫出原電池裝置圖。如：按要求畫出原電池裝置圖。如：原理原理裝置圖裝置圖化學反應：化學反應：CuCl2Fe=FeCl2Cu電極反應：電極反應：負極：負極：Fe2e=Fe2正極：正極：Cu22e=Cu特別提醒特別提醒(1)自發(fā)進行的氧化還原反應不一定都能設計成原電池，自發(fā)進行的氧化還原反應不一定都能設計成原電池， 如如Cl22NaOH=NaClNaClOH2O等。等。(2)判斷電極時，不能簡單地依據金屬的活潑性來判斷，要看判斷電極時，不能簡單地依據金屬的活潑性來判斷，要

16、看 反應的具體情況，如反應的具體情況，如在強堿性溶液中在強堿性溶液中Al比比Mg更易失去電更易失去電 子，子，Al作負極，作負極，Mg作正極；作正極；Fe、Al在濃硝酸中鈍化后，在濃硝酸中鈍化后， 比比Cu等金屬更難失去電子，等金屬更難失去電子，Cu等金屬作負極，等金屬作負極，Fe、Al作正作正 極。極。(3)原電池中的電解質溶液不一定參與反應，如燃料電池，水原電池中的電解質溶液不一定參與反應，如燃料電池，水 中一般要加入中一般要加入NaOH、H2SO4等。等。例例2原電池原理廣泛應用于科技、生產和生活中，請回原電池原理廣泛應用于科技、生產和生活中，請回答以下問題：答以下問題：(1)肼肼(N2

17、H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。肼料。肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產物無污染，空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產物無污染，電解質溶液是電解質溶液是20%30%的的KOH溶液。肼溶液。肼空氣燃料電池空氣燃料電池放電時：正極的電極反應式是放電時：正極的電極反應式是_；負；負極的電極反應式是極的電極反應式是_。(2)有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電為電極反應物，以極反應物，以HClNH4Cl為電解質溶液制造新型燃料電池。為電解質溶液制造新型燃料電池。試寫出該電池的正極反應式試

18、寫出該電池的正極反應式_。(3)請運用原電池原理設計實驗，驗證請運用原電池原理設計實驗，驗證Cu2、Fe3氧化性的氧化性的強弱。請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式。強弱。請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式。 解析解析 (1)(1)氧氣在正極上發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，氧氣在正極上發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，肼在負極上被氧化轉化為無污染的氮氣和水。肼在負極上被氧化轉化為無污染的氮氣和水。(2)(2)相當于氮氣和氫氣先合成氨，然后與鹽酸反應生成氯相當于氮氣和氫氣先合成氨，然后與鹽酸反應生成氯化銨。化銨。(3)(3)三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，從而設計成原電三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，從而設計

19、成原電池證明該結論。池證明該結論。3下列說法正確的是下列說法正確的是() A構成原電池正極和負極的材料必須是金屬構成原電池正極和負極的材料必須是金屬 B在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被 還原還原 C實驗室欲快速制取氫氣，可利用粗鋅與稀實驗室欲快速制取氫氣，可利用粗鋅與稀H2SO4 反應反應 D原電池可以把物質內部的能量全部轉化為電能原電池可以把物質內部的能量全部轉化為電能答案：答案：C解析：解析：構成原電池的材料可以是非金屬，如碳棒；電子流出構成原電池的材料可以是非金屬，如碳棒；電子流出的極為負極，發(fā)生氧化反應；粗鋅可與稀的極為負極，發(fā)生氧化

20、反應；粗鋅可與稀H2SO4構成原電池構成原電池加速反應的進行；原電池反應后，電極產物仍會具有一定的加速反應的進行；原電池反應后，電極產物仍會具有一定的能量，故原電池不能把物質中的能量全部轉化為電能。能量，故原電池不能把物質中的能量全部轉化為電能。4 4工業(yè)上利用氫氣在氯氣中燃燒，所得工業(yè)上利用氫氣在氯氣中燃燒，所得 產物再溶于水的方法制得鹽酸，流程復雜且造成能量浪產物再溶于水的方法制得鹽酸，流程復雜且造成能量浪 費，有人設想利用原電池原理直接制備鹽酸，下列說法費，有人設想利用原電池原理直接制備鹽酸，下列說法 正確的是正確的是 ( () )A假設這種想法可行，則可能在制取鹽酸的同時，假設這種想法

21、可行，則可能在制取鹽酸的同時， 獲取電能獲取電能B負極材料用鋅，正極材料用石墨，用氫氧化鈉作負極材料用鋅，正極材料用石墨，用氫氧化鈉作 電解質溶液電解質溶液C通入氫氣的電極為原電池的正極通入氫氣的電極為原電池的正極D電解質溶液中的陰離子向通氯氣的電極移動電解質溶液中的陰離子向通氯氣的電極移動解析解析：該原電池應用惰性電極，氫氣通入負極區(qū)，氯氣通該原電池應用惰性電極，氫氣通入負極區(qū)，氯氣通入正極區(qū)，稀鹽酸作電解質溶液，入正極區(qū)，稀鹽酸作電解質溶液，B、C項錯誤；在原電項錯誤；在原電池中，陽離子向正極區(qū)移動，陰離子向負極區(qū)移動，池中，陽離子向正極區(qū)移動，陰離子向負極區(qū)移動，D項項錯誤。錯誤。答案答案：A