2017高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)原電池-化學(xué)電源

2017高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)原電池-化學(xué)電源第一頁(yè)，共33頁(yè)。第2講原電池化學(xué)電源第二頁(yè)，共33頁(yè)?？季V要求:1.了解原電池的工作原理,能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。第三頁(yè)，共33頁(yè)?？键c(diǎn)一:原電池及其工作原理梳理整合1.概念原電池是把

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置?；瘜W(xué)電2.工作原理以銅鋅原電池為例第四頁(yè)，共33頁(yè)。(1)原理分析電極名稱(chēng)負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)

.

.反應(yīng)類(lèi)型

反應(yīng)

反應(yīng)電子流向由Zn沿

流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液,K+移向

,Cl-移向

.氧化還原導(dǎo)線正極負(fù)極第五頁(yè)，共33頁(yè)。(2)兩種裝置比較①鹽橋作用:a.連接內(nèi)電路形成閉合回路。b.維持兩電極電勢(shì)差(中和電荷),使電池能持續(xù)提供電流。②裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng),使電池效率降低;裝置Ⅱ中使Zn與Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩(wěn)定。3.原電池的構(gòu)成條件(1)兩個(gè)

的電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘?。①負(fù)極:活潑性

的金屬。②正極:活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(2)電極均插入

中。(3)構(gòu)成

(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)?；顫娦圆煌^強(qiáng)電解質(zhì)溶液閉合回路第六頁(yè)，共33頁(yè)。題組例練題組一原電池工作原理的考查D第七頁(yè)，共33頁(yè)。C第八頁(yè)，共33頁(yè)。原電池正、負(fù)極的判斷題組二1.(2016龍海校級(jí)模擬)工業(yè)上常將鉻鍍?cè)谄渌饘俦砻?同鐵、鎳組成各種性質(zhì)的不銹鋼,在如圖裝置中,觀察到圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無(wú)色氣泡,而圖2裝置中銅電極上無(wú)氣體產(chǎn)生,鉻電極上產(chǎn)生大量有色氣體,則下列敘述正確的是()BA.圖1為原電池裝置,Cu電極上產(chǎn)生的是O2B.圖2裝置中Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Cu-2e-Cu2+C.由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:金屬活動(dòng)性Cu>CrD.兩個(gè)裝置中,電子均由Cr電極流向Cu電極第九頁(yè)，共33頁(yè)。2.分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置,其中結(jié)論正確的是()B第十頁(yè)，共33頁(yè)?？键c(diǎn)二:原電池原理的應(yīng)用梳理整合1.比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí),一般作

的金屬比作

的金屬活潑。如有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時(shí)間后,若觀察到A極溶解,而B(niǎo)極上有氣體放出,則說(shuō)明A作負(fù)極,B作正極,則可以推出金屬活動(dòng)性A>B。2.加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)

進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率

。例如,在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。負(fù)極正極增大自發(fā)第十一頁(yè)，共33頁(yè)。3.用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池

而得到保護(hù)。例如,要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極。4.設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。正極(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。第十二頁(yè)，共33頁(yè)。題組例練題組一判斷金屬的活潑性及反應(yīng)速率B2.(2015揭陽(yáng)二模)等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過(guò)量的稀H2SO4中,同時(shí)向a中放入少量的CuSO4溶液,如圖表示產(chǎn)生H2的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系,其中正確的是()D第十三頁(yè)，共33頁(yè)。設(shè)計(jì)原電池題組二CA.Cd作負(fù)極,Co作正極B.原電池工作時(shí),電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極C.根據(jù)陰陽(yáng)相吸原理,鹽橋中的陽(yáng)離子向負(fù)極(甲池)移動(dòng)D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液第十四頁(yè)，共33頁(yè)?？键c(diǎn)三:化學(xué)電源梳理整合1.一次電池(以堿性鋅錳干電池為例)負(fù)極(Zn),電極反應(yīng)式:

。第十五頁(yè)，共33頁(yè)。(1)負(fù)極反應(yīng):

(逆向?yàn)槌潆姇r(shí)陰極反應(yīng))。(2)正極反應(yīng):

(逆向?yàn)槌潆姇r(shí)陽(yáng)極反應(yīng))。2.二次電池(以鉛蓄電池為例)第十六頁(yè)，共33頁(yè)。3.燃料電池(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池。(2)燃料電池的電極本身不參與反應(yīng),燃料和氧化劑連續(xù)地由

供給。外部第十七頁(yè)，共33頁(yè)。題組例練題組一電極、電池反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)D第十八頁(yè)，共33頁(yè)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電池的負(fù)極材料為

,發(fā)生的電極反應(yīng)為

。

(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為

。

第十九頁(yè)，共33頁(yè)。技法歸納電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法第二十頁(yè)，共33頁(yè)。燃料電池題組二A第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。2.某汽車(chē)尾氣分析儀以燃料電池為工作原理測(cè)定CO的濃度,其裝置如圖所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔—氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。(1)其反應(yīng)式為負(fù)極:

;

正極:

。

電池反應(yīng)為

。

(2)如果將上述電池中電解質(zhì)“氧化釔—氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)”改為熔融的K2CO3,b極通入的氣體為氧氣和CO2,負(fù)極:

;

正極:

。

電池反應(yīng)為

。

第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。技法歸納根據(jù)電極產(chǎn)物判斷燃料電池正、負(fù)極的方法1.在酸性燃料電池中,有H2O生成的是正極,有CO2生成的是負(fù)極。2.在堿性燃料電池中有H2O生成的是負(fù)極,其另一極為正極。3.在熔融鹽或熔融氧化物燃料電池中,生成CO2的是負(fù)極,其另一極為正極。第二十三頁(yè)，共33頁(yè)。新型電池題組三B第二十四頁(yè)，共33頁(yè)。C第二十五頁(yè)，共33頁(yè)?？枷?:原電池原理及應(yīng)用1.(2015新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅰ)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()真題再現(xiàn)

探究考題感悟考向A第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。2.(2013新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅱ)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()B第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。考向2:電極反應(yīng)、電池反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)與計(jì)算3.(2015江蘇化學(xué))一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()D第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。4.(1)(2015新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅱ)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周?chē)怯商挤?、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100g水)溫度/℃化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39第二十九頁(yè)，共33頁(yè)?；卮鹣铝袉?wèn)題:①該電池的正極反應(yīng)式為

,

電池反應(yīng)的離子方程式為

。

②維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅

g。(已知F=96500C·mol-1)

第三十頁(yè)，共33頁(yè)。(2)(2012新課標(biāo)全國(guó)理綜)與MnO2-Zn電池類(lèi)似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極