2017高三化学一轮复习原电池-化学电源.ppt

第2讲原电池化学电源 考纲要求 1 了解原电池的工作原理 能写出电极反应和电池反应方程式 2 了解常见化学电源的种类及其工作原理 考点一 原电池及其工作原理 梳理整合 1 概念原电池是把能转化为能的装置 化学 电 2 工作原理以铜锌原电池为例 1 原理分析 氧化 还原 导线 正极 负极 2 两种装置比较 盐桥作用 a 连接内电路形成闭合回路 b 维持两电极电势差 中和电荷 使电池能持续提供电流 装置 中有部分Zn与Cu2 直接反应 使电池效率降低 装置 中使Zn与Cu2 隔离 电池效率提高 电流稳定 3 原电池的构成条件 1 两个的电极 材料可以是金属或导电的非金属 负极 活泼性的金属 正极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 2 电极均插入中 3 构成 两电极接触或用导线连接 4 能自发地发生氧化还原反应 活泼性不同 较强 电解质溶液 闭合回路 题组例练 题组一 原电池工作原理的考查 D C 原电池正 负极的判断 题组二 1 2016龙海校级模拟 工业上常将铬镀在其他金属表面 同铁 镍组成各种性质的不锈钢 在如图装置中 观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡 而图2装置中铜电极上无气体产生 铬电极上产生大量有色气体 则下列叙述正确的是 B A 图1为原电池装置 Cu电极上产生的是O2B 图2装置中Cu电极上发生的电极反应式为 Cu 2e Cu2 C 由实验现象可知 金属活动性Cu CrD 两个装置中 电子均由Cr电极流向Cu电极 2 分析下图所示的四个原电池装置 其中结论正确的是 B 考点二 原电池原理的应用 梳理整合 1 比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时 一般作的金属比作的金属活泼 如有两种金属A和B 用导线将A和B连接后 插入到稀硫酸中 一段时间后 若观察到A极溶解 而B极上有气体放出 则说明A作负极 B作正极 则可以推出金属活动性A B 2 加快氧化还原反应的速率一个进行的氧化还原反应 设计成原电池时反应速率 例如 在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快 负极 正极 增大 自发 3 用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池而得到保护 例如 要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等 可用导线将其与一块锌块相连 使锌作原电池的负极 4 设计制作化学电源 1 首先将氧化还原反应分成两个半反应 正极 2 根据原电池的反应特点 结合两个半反应找出正 负极材料和电解质溶液 题组例练 题组一 判断金属的活泼性及反应速率 B 2 2015揭阳二模 等质量的两份锌粉a b 分别加入过量的稀H2SO4中 同时向a中放入少量的CuSO4溶液 如图表示产生H2的体积 V 与时间 t 的关系 其中正确的是 D 设计原电池 题组二 C A Cd作负极 Co作正极B 原电池工作时 电子从负极沿导线流向正极C 根据阴阳相吸原理 盐桥中的阳离子向负极 甲池 移动D 甲池中盛放的是CdCl2溶液 乙池中盛放的是CoCl2溶液 考点三 化学电源 梳理整合 1 一次电池 以碱性锌锰干电池为例 负极 Zn 电极反应式 1 负极反应 逆向为充电时阴极反应 2 正极反应 逆向为充电时阳极反应 2 二次电池 以铅蓄电池为例 3 燃料电池 1 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池 2 燃料电池的电极本身不参与反应 燃料和氧化剂连续地由供给 外部 题组例练 题组一 电极 电池反应式的书写 D 请回答下列问题 1 电池的负极材料为 发生的电极反应为 2 电池正极发生的电极反应为 技法归纳 电极反应式的书写方法 燃料电池 题组二 A 2 某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度 其装置如图所示 该电池中电解质为氧化钇 氧化钠 其中O2 可以在固体介质NASICON中自由移动 1 其反应式为负极 正极 电池反应为 2 如果将上述电池中电解质 氧化钇 氧化钠 其中O2 可以在固体介质NASICON中自由移动 改为熔融的K2CO3 b极通入的气体为氧气和CO2 负极 正极 电池反应为 技法归纳 根据电极产物判断燃料电池正 负极的方法1 在酸性燃料电池中 有H2O生成的是正极 有CO2生成的是负极 2 在碱性燃料电池中有H2O生成的是负极 其另一极为正极 3 在熔融盐或熔融氧化物燃料电池中 生成CO2的是负极 其另一极为正极 新型电池 题组三 B C 考向1 原电池原理及应用1 2015新课标全国理综 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 其工作原理如图所示 下列有关微生物电池的说法错误的是 真题再现探究考题感悟考向 A 2 2013新课标全国理综 ZEBRA 蓄电池的结构如图所示 电极材料多孔Ni NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔 下列关于该电池的叙述错误的是 B 考向2 电极反应 电池反应式的书写与计算3 2015江苏化学 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图 下列有关该电池的说法正确的是 D 4 1 2015新课标全国理综 酸性锌锰干电池是一种一次性电池 外壳为金属锌 中间是碳棒 其周围是由碳粉 MnO2 ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物 该电池放电过程产生MnOOH 回收处理该废电池可得到多种化工原料 有关数据如下表所示 溶解度 g 100g水 回答下列问题 该电池的正极反应式为 电池反应的离子方程式为 维持电流强度为0 5A 电池工作5分钟 理论上消耗锌g 已知F 96500C mol 1 2 2012新课标全国理综 与MnO2 Zn电池类似 K2Fe