化學能轉化為電能——電池

1、第第3 3節(jié)化學能轉化為節(jié)化學能轉化為電能電能 電池電池第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型-2-考綱要求:1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應和電池反應方程式。2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。3.理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-3-基礎梳理考點突破原電池及其工作原理1.定義原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。2.構成條件(1)兩個活動性不同的電極(金屬和金屬或金屬和非金屬導體)。(2)將電極

2、插入電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))中。(3)用導線連接電極構成閉合回路(或兩電極接觸)。(4)能自發(fā)進行的氧化還原反應。3.工作原理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-4-基礎梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-5-基礎梳理考點突破自主鞏固下圖所示的裝置中第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-6-基礎梳理考點突破1.原電池工作原理示意圖 2.正、負極的判斷方法 第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉

3、化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-7-基礎梳理考點突破注意:原電池的正、負極判斷應根據(jù)原電池的工作原理:發(fā)生氧化反應的電極為負極,發(fā)生還原反應的電極為正極,而不能簡單地依據(jù)金屬的活動性來判斷。如Mg-Al-NaOH溶液構成的原電池,不活潑的Al被氧化,作負極;Fe-Cu-HNO3(濃)構成的原電池,Fe常溫下在濃硝酸中鈍化,不活潑的Cu被氧化,作負極。即原電池正負極的判斷,不僅要分析電極的活動性,還要考慮到電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-8-基礎梳理考點突破例1(2015

4、天津理綜)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應B.電池工作一段時間后,甲池的減小C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡 答案解析解析關閉 答案解析關閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-9-基礎梳理考點突破歸納總結:原電池中的“三”個方向“兩”個反應(1)電子流向:電子從負極流出經(jīng)外電路流入正極。(2)電流方向:電流從正極流出經(jīng)外電路流入負極。(3)離子的遷移方向:電解質(zhì)溶液中,陰離子

5、向負極遷移,陽離子向正極遷移。當有離子交換膜時則只有陰離子或陽離子移向另一極保持電荷守恒。(4)正極反應:還原反應。(5)負極反應:氧化反應。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-10-基礎梳理考點突破跟蹤訓練1.(2015湖北武漢調(diào)研)如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入CuSO4溶液,一段時間后,下列有關杠桿的偏向判斷正確的是()A.杠桿為導體或絕緣體時,均為A端高B端低B.杠桿為導體或絕緣體時,均為A端低B端高C.當杠桿為導體時,A端低B端

6、高;杠桿為絕緣體時,A端高B端低D.當杠桿為導體時,A端高B端低;杠桿為絕緣體時,A端低B端高 答案解析解析關閉 答案解析關閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-11-基礎梳理考點突破 答案解析解析關閉 答案解析關閉C第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-12-基礎梳理考點突破3.(2015江蘇南京、鹽城模擬)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,圖中有機廢水中有機物可用C6H10O5表示。有關說法中正確的是() 答案解析解析關閉 答案解析關閉第六單元第六

7、單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-13-基礎梳理考點突破化學電源及原電池原理的應用1.化學電源(1)一次電池(堿性鋅錳干電池):堿性鋅錳干電池的工作原理如圖:第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-14-基礎梳理考點突破(2)二次電池(以鉛蓄電池為例):第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-15-基礎梳理考點突破2.原電池原理的應用(1)加快氧化還原反應速率。一個自發(fā)的氧化還原反應,設計成原電池時反應速率增大,例如

8、Zn與稀硫酸反應時加入少量的CuSO4溶液能使產(chǎn)生氫氣的速率加快。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-16-基礎梳理考點突破(3)用于金屬的防護。使被保護的金屬制品作原電池的正極而得到保護。例如,保護鐵制輸水管或鋼鐵橋梁,可用導線將其和一塊鋅塊相連,使Zn作原電池的負極。(4)設計制作化學電源。設計原電池時要緊扣構成原電池的條件:首先要將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應;根據(jù)原電池的電極反應特點,結合兩個半反應找出正負極材料(負極就是失電子的物質(zhì),正極用比負極活動性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?如石墨)及電解質(zhì)溶液。第六單元第六單元第

9、第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-17-基礎梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-18-基礎梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-19-基礎梳理考點突破1.原電池電極反應式的書寫 第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-20-基礎梳理考點突破例2(2015江蘇化學)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是()

10、答案解析解析關閉 答案解析關閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-21-基礎梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-22-基礎梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-23-基礎梳理考點突破1.(2015甘肅聯(lián)考)液體燃料電池相對于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關于該電池的敘

11、述中正確的是 ( ) 答案解析解析關閉 答案解析關閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-24-基礎梳理考點突破2.(2015湖南長沙模擬)一種碳納米管能夠吸附氫氣,可作二次電池(如下圖所示)的石墨電極。該電池的電解質(zhì)為6molL-1KOH溶液,下列說法中正確的是(D) 答案解析解析關閉 答案解析關閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-25-基礎梳理考點突破金屬的腐蝕與防護1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,金屬發(fā)生氧化反應。2.化學腐蝕與電化學腐蝕第

12、六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-26-考點突破基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-27-考點突破4.金屬腐蝕的防護(1)改變金屬內(nèi)部組成結構,可以增強金屬耐腐蝕的能力,如不銹鋼。(2)在金屬表面覆蓋一層保護層,如油脂、油漆、搪瓷、塑料、氧化成致密的氧化膜,以斷絕金屬與外界物質(zhì)接觸,達到耐腐蝕的效果。(3)與電化學原理有關的防護。電鍍:在金屬表面鍍上層耐腐蝕的金屬,如鐵上鍍鋅。電解法鈍化:將被保護的金屬接外加電源的正極,使電壓維持在使金屬鈍化的范圍內(nèi),將金

13、屬表面氧化上一層氧化物保護膜。犧牲陽極保護法:讓被保護的金屬作原電池的正極。陰極電保護法:讓被保護的金屬連外加電源的負極,作電解池的陰極?；A梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-28-考點突破基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-29-基礎梳理考點突破金屬腐蝕由快到慢的規(guī)律(1)電解池的陽極原電池的負極化學腐蝕原電池的正極電解池的陰極。(2)對同一種金屬來說,腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液(3)活動性不同的兩金屬,活動性差別越大,腐蝕越

14、快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕越快。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-30-考點突破 答案解析解析關閉 答案解析關閉基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-31-考點突破跟蹤訓練下列說法錯誤的是()A.鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性B.若在海輪外殼上附著一些銅塊,則可以減緩海輪外殼的腐蝕C.自行車鋼架生銹主要是電化學腐蝕所致D.鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更容易生銹 答案解析解析關閉輪船外殼上附上銅塊后,輪船甲板的鐵作負極,會

15、加快輪船的腐蝕速率。 答案解析關閉B基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-32-考點突破實驗探究:原電池的設計設計依據(jù)原電池的工作原理及原電池的構成條件。設計思路第二步:確定負極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液。負極材料:失電子的物質(zhì)(還原劑)作負極材料,即Cu。正極材料:用比負極材料金屬活動性差的金屬或非金屬導體作正極材料,即Ag或石墨等。基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-33-考點突破電解質(zhì)溶液:含有反應中作氧化劑的物質(zhì)作電解質(zhì),即FeCl3溶液,如

16、果兩個半反應分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋),則負極容器中的電解質(zhì)溶液應含有與電極材料相同的金屬的陽離子,正極容器中電解質(zhì)溶液應含有發(fā)生還原反應的離子。第三步:畫出裝置圖,注明電極材料和電解質(zhì)溶液,如圖:基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-34-考點突破解析解析關閉解析基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-35-考點突破 答案解析解析關閉 答案解析關閉基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱

17、點題型考點三-36-考點突破 答案解析解析關閉 答案解析關閉基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-37-考點突破 答案解析解析關閉該原電池中,亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應,所以甲中石墨作負極,乙中石墨作正極,電子從負極沿導線流向正極,所以電子從甲中石墨經(jīng)導線流向乙中石墨,故A項正確;當電流計為零時,說明沒有電子發(fā)生轉移,則反應達到平衡,正逆反應速率相等,故B項正確;電流計指針為零后,在甲中加入FeCl3固體,平衡向逆反應方向進行,則銀作負極,乙中電極上失電子發(fā)生氧化反應,故C項正確;電流計指針為零后,在乙中加入硫化鈉固體,硫

18、離子和銀離子反應生成硫化銀沉淀,平衡向逆反應方向進行,電流計指針讀數(shù)不為零,故D項錯誤。 答案解析關閉D基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-38-考點突破基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-39-考點突破基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-40-考點突破基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-41-考點突破

19、基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-42-考點突破基礎梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-43-考情分析解題策略跟蹤訓練考情分析以教材變形裝置或新材料信息為背景考查電化學原理是近幾年高考命題的特點,以選擇、綜合分析題等考查電化學原理的應用、電極反應式的書寫、新型電池分析等。常見的命題角度有:(1)新型化學電源;(2)原電池與電解池的綜合考查;(3)電化學與化學實驗的綜合考查;(4)電化學與化學平衡、離子平衡的綜合考查。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉

20、化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-44-考情分析解題策略跟蹤訓練1.從四個角度掌握兩類裝置的工作原理 2.新型化學電源的分析命題特點:命題背景或情景新穎,給出反應陌生。但考查知識的落腳點并不陌生,考查原電池的工作原理。只要審清題意,找出有用信息,運用原電池的工作原理及氧化還原反應知識即可順利解決。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-45-考情分析解題策略跟蹤訓練3.原電池和電解池組合裝置的分析首先,由電極發(fā)生反應的類型、電子的流向或電流的方向、電極金屬的活潑性、電解質(zhì)溶液中離子的移動方向等

21、判斷電池的正、負極,然后確定電解池的陰陽極,繼而分析各電極的電極反應及實驗現(xiàn)象。4.多個電解池串聯(lián)組合裝置的分析無論是原電池還是電解池,無論是一個“池”還是多個任意“池”串聯(lián),在電路和電極上單位時間通過的電量相同。第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-46-考情分析解題策略跟蹤訓練典例(2014廣東理綜)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,電極為Al,其他均為Cu,則()第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-47-考情分析解題策略跟蹤訓練第六單元第六單元第第3節(jié)化學能轉化為電能節(jié)化學能轉化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-48-考情分析解題策略跟蹤訓練 答案解析解析關閉NiMH放電時正極發(fā)生還原反應,分析化合價可知正極為NiOOH得電子生成Ni(OH)2,可知A選項正確;OH-由陰極向陽極移動,B項錯;M是金屬,無負價