浙江省高考化学总复习 专题6 化学反应与能量变化 第2单元 原电池 化学电源课件（选考部分B版）新人教版.ppt

第2单元原电池化学电源 考试标准 1 原电池的概念 a a 2 铜 锌原电池的原理及电极反应式 b b 3 原电池的构成条件 a b 4 原电池的构造与工作原理 盐桥的作用 b 5 判断与设计简单的原电池 c 6 原电池的电极反应式及电池反应方程式 b 7 原电池的正 负极和电子流向的判断 c 8 原电池的判断 c 考点一原电池的工作原理与应用 1 原电池的概念 将 的装置 2 原电池的构成条件 1 能自发地发生氧化还原反应 2 两个 的电极 材料可以是金属或导电的非金属 负极 活泼性较强的金属 正极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 3 电极均插入电解质溶液中 4 构成 两电极接触或用导线连接 化学能转化为电能 活泼性不同 闭合回路 3 工作原理以锌铜原电池为例 zn 2e zn2 cu2 2e cu 氧化反应 还原反应 zn cu k cl zn cu2 zn2 cu 锌片 铜片 易错判断 正确的打 错误的打 1 在原电池中 发生氧化反应的一极一定是负极 2 在原电池中 负极材料的活泼性一定比正极材料强 3 在原电池中 正极本身一定不参与电极反应 负极本身一定要发生氧化反应 4 带有 盐桥 的原电池比不带 盐桥 的原电池电流持续时间长 答案 1 2 3 4 原电池正负极的确定方法 1 由两极的活泼性强弱确定 活泼性较强的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 2 根据在两电极发生的反应来判断 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 3 由电极变化情况确定 某一电极若不断溶解或其质量不断减少 该电极发生氧化反应 则此电极为原电池的负极 若某一电极上有气体产生 电极的质量不断增加或不变 该电极发生还原反应 为此电池的正极 燃料电池除外 归纳总结 4 根据外电路中自由电子的移动方向确定 在外电路中电子流出的极为负极 电子流入的极为电池的正极 5 根据内电路中离子的移动方向确定 在内电路中阳离子移向的电极为正极 阴离子移向的电极为负极 易错判断题 1 有a b c d四个金属电极 有关的实验装置及部分实验现象如下 考法题组 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 a a b c db b c d ac d a b cd a b d c解析装置一是原电池 a极质量减小 说明a极金属失电子形成离子 故a极金属比b极金属活泼 装置二没有形成原电池 可知b比c活泼 且c位于金属活动性顺序表中氢的后面 装置三形成原电池 易知d比c活泼 装置四中 电流从a极流向d极 则电子是从d极流向a极 知d比a活泼 因此四种金属的活动性顺序为d a b c 答案c 实验分析题 2 用铜片 银片 cu no3 2溶液 agno3溶液 导线和盐桥 装有琼脂 kno3的u形管 构成一个原电池 以下有关该原电池的叙述正确的是 a 在外电路中 电流由铜电极流向银电极b 负极反应为ag e agc 实验过程中取出盐桥 原电池仍继续工作d 将铜片直接浸入agno3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 解析铜片 银片 cu no3 2溶液 agno3溶液 导线 盐桥构成一个原电池 cu作负极 ag作正极 电极反应为cu 2e cu2 负极 2ag 2e 2ag 正极 盐桥起到了传导离子 形成闭合回路的作用 电子是由负极流向正极 电流的方向和电子的流向相反 因此a b c错误 d正确 答案d 3 利用反应2fecl3 cu 2fecl2 cucl2 设计一个原电池装置 1 画出简易装置图 标明电极材料和电解质溶液 2 简易装置的效率不高 电流在短时间内就会衰减 为解决以上问题 常将原电池设计成带盐桥的装置 画出该原电池装置 标明电极材料和电解质溶液 3 写出两个电极上的电极反应 负极 正极 解析首先将已知的反应拆成两个半反应 cu 2e cu2 2fe3 2e 2fe2 然后结合原电池的电极反应特点分析可知 该原电池的负极材料为cu 正极材料选用比铜活动性差的能导电的材料即可 答案 3 cu 2e cu2 2fe3 2e 2fe2 考试标准 1 常见化学电源 b c 2 银锌电池 铅蓄电池 燃料电池的工作原理与应用价值 b 考点二常见化学电源 1 电池的分类2 一次电池 1 锌银电池锌银电池负极是 正极是 电解质溶液是 溶液 其电极反应如下 负极 ag2o koh zn zn 2oh 2e zn oh 2 一次 普通锌锰干电池 碱性锌锰电 铅蓄电池 燃料 氢氧燃料 池 银锌钮扣电池 二次 正极 电池总反应式 2 碱性锌锰电池碱性锌锰电池的负极是 正极是 电解质溶液是 溶液 其电极反应为 负极 正极 电池总反应式 ag2o 2e h2o 2ag 2oh zn ag2o h2o zn oh 2 2ag zn mno2 koh zn 2e 2oh zn oh 2 2mno2 2e 2h2o 2mnooh 2oh zn 2mno2 2h2o 2mnooh zn oh 2 3 二次电池 以铅蓄电池为例 1 组成 正极 负极 电解质 2 工作原理 铅蓄电池是最常见的二次电池 其电极反应分为放电和充电两个过程 放电过程的电极反应 总反应 负极 正极 总反应 pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o pbo2 pb h2so4溶液 充电过程的电极反应 总反应 阴极 还原反应 阳极 氧化反应 总反应 2pbso4 2h2o pb pbo2 2h2so4 铅蓄电池的充 放电过程 4 燃料电池 1 燃料电池是通过 与 分别在两个电极上发生 反应 将化学能直接转化为 能的装置 2 以30 的koh溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下 负极 正极 o2 2h2o 4e 4oh 总反应 2h2 o2 2h2o 3 甲醇 空气燃料电池能量转化率高 负极 正极通入 电解质溶液是koh溶液 原电池总反应式是 燃料气体 氧气 氧化还原 电 2h2 4oh 4e 4h2o 甲醇 空气 应用思考 1 在不同环境下 氢氧燃料电池的电极反应式有何不同 答案电解质是酸溶液时 负极 2h2 4e 4h 正极 o2 4h 4e 2h2o 电解质是碱溶液时 负极 2h2 4oh 4e 4h2o 正极 o2 2h2o 4e 4oh 2 1 氢氧燃料电池以koh溶液作电解质溶液时 工作一段时间后 电解质溶液的浓度将 溶液的ph将 填 减小 增大 或 不变 2 氢氧燃料电池以h2so4溶液作电解质溶液时 工作一段时间后 电解质溶液的浓度将 溶液的ph将 填 减小 增大 或 不变 答案 1 减小减小 2 减小增大 1 可充电电池充放电时电池的接法联系 电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生反应的逆过程 方法总结 易错判断题 1 温州十校 汽车的启动电源常用铅蓄电池 放电时的电池反应如下 pbo2 pb 2h2so4 2pbso4 2h2o 根据此反应判断下列叙述中正确的是 a pbo2是电池的负极c pbo2得电子 被氧化d 电池放电时 溶液酸性增强 考法题组 答案b 2 常用的纽扣电池为银锌电池 它分别以锌和氧化银为电极 放电时锌极上的电极反应是zn 2oh 2e zn oh 2 氧化银极上的反应是ag2o h2o 2e 2ag 2oh 下列判断中 正确的是 a 锌是负极 发生氧化反应 氧化银是正极 发生还原反应b 锌是正极 发生氧化反应 氧化银是负极 发生还原反应c 锌是负极 发生还原反应 氧化银是正极 发生氧化反应d 锌是正极 发生还原反应 氧化银是负极 发生氧化反应解析放电时是原电池 负极是较活泼金属 还原性物质 发生氧化反应 正极是较不活泼金属或导体 氧化性物质 发生还原反应 答案a 应用计算题 3 美国 时代周刊 将氢燃料电池评为21世纪对人类生活具有重大影响的技术之一 培根电池是一种碱性的氢氧燃料电池 已经应用在 阿波罗六号 太空船上 将多个培根电池组合为电池组 向外供电 电池组工作稳定后 它的电动势和内阻基本保持不变 电池所产生的水可以作为饮用水 今欲得常温下水1l 则电池内电子转移的物质的量约为 a 8 9 10 3molb 4 5 10 2molc 1 1 102mold 5 6 10mol 解析负极 2h2 4e 4oh 4h2o正极 o2 4e 2h2o 4oh 答案c 原理分析题 4 科学家预言 燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径 美国已计划将甲醇燃料电池用于军事 一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂 在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇 同时向一个电极通入空气 回答下列问题 1 这种电池放电时发生的反应化学方程式是 2 此电池正极发生的电极反应式是 负极发生的电极反应式是 3 电解液中的h 向 极移动 向外电路释放电子的电极是 4 比起直接燃烧燃料产生电力 使用燃料电池有许多优点 其中主要有两点 首先是燃料电池能量转化效率高 其次是 解析甲醇燃料电池实质就是利用ch3oh燃料在氧气中反应来提供电能 ch3oh作负极 发生氧化反应 电极反应为