第二章第二节化学能与电能1

1、第第二二章章第第二二节节晨背关晨背关键语句键语句理解教理解教材新知材新知把握热把握热点考向点考向应用创应用创新演练新演练知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二考向三考向三返回返回返回返回返回返回返回返回1构成原电池的条件构成原电池的条件(1)具有活泼性不同的两个电极；具有活泼性不同的两个电极；(2)两电极必须插入电解质溶液中；两电极必须插入电解质溶液中；(3)形成闭合回路；形成闭合回路；(4)能自发地发生氧化还原反应。能自发地发生氧化还原反应。2原电池原理的记忆口诀原电池原理的记忆口诀原电池有两极，活泼金属作负极；原电池有两极，活泼金属作负极；负极氧化正还原，电子由负流向正。

2、负极氧化正还原，电子由负流向正。3燃料电池中，通可燃物的一极为负极，通氧气的一燃料电池中，通可燃物的一极为负极，通氧气的一极为正极。极为正极。返回返回返回返回自学教材自学教材填要点填要点1能源的分类能源的分类定义定义举例举例一次一次能源能源从自然界中取得的能从自然界中取得的能源源流水、原煤、天然气、风流水、原煤、天然气、风力、石油等力、石油等二次二次能源能源一次能源经一次能源经得得到的能源到的能源蒸汽、电力等蒸汽、电力等直接直接加工、转换加工、转换返回返回化学化学热热机械机械化学化学返回返回3原电池原电池(1)实验：实验：实验装置实验装置实验现象实验现象铜片：铜片：锌片：锌片：电流表：电流表：

3、结论结论有有产生，装置中产生，装置中能转化为能转化为能能有气泡产生有气泡产生溶解溶解指针偏转指针偏转电流电流化学化学电电返回返回化学化学电电zn失去失去氧化氧化cu得到得到还原还原氧化还原反应氧化还原反应正正zn2h=zn2h2 负负返回返回返回返回(3)原电池正负极的判断：原电池正负极的判断：返回返回(4)原电池原理的应用：原电池原理的应用：加快化学反应的进行。加快化学反应的进行。如：实验室中用如：实验室中用zn与稀与稀h2so4反应制取反应制取h2时，通常滴入时，通常滴入几滴几滴cuso4溶液。原因是溶液。原因是zn与置换出的与置换出的cu、稀、稀h2so4构成原构成原电池，加快了反应的进

4、行。电池，加快了反应的进行。比较金属的活动性强弱。比较金属的活动性强弱。一般原电池中活动性较强的金属作负极，活动性较弱的一般原电池中活动性较强的金属作负极，活动性较弱的金属作正极。金属作正极。返回返回原电池的设计。原电池的设计。已知一个氧化还原反应，首先分析找已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料料(或在负极上被氧化或在负极上被氧化)，氧化剂，氧化剂(电解质溶电解质溶液中的阳离子液中的阳离子)在正极上被还原。例如，利在正极上被还原。例如，利用氧化还原反应用氧化还原反应zncuso4=znso4cu设计成如图所设计成如图所示的原

5、电池。示的原电池。返回返回1如图所示的装置，能够组成原电池产生电流的是如图所示的装置，能够组成原电池产生电流的是_。解析：解析：a项中两个电极相同；项中两个电极相同；b项中蔗糖是非电解质；项中蔗糖是非电解质；c、d项没有形成闭合回路；故项没有形成闭合回路；故a、b、c、d都不符合原电池都不符合原电池的构成条件，不能产生电流。的构成条件，不能产生电流。答案：答案：ef返回返回自学教材自学教材填要点填要点1干电池干电池(1)锌锰电池：锌锰电池：返回返回(2)碱性锌锰电池：碱性锌锰电池：将锌锰干电池中的电解质将锌锰干电池中的电解质nh4cl换成湿的换成湿的，并在构，并在构造上作了改进。造上作了改进。

6、2充电电池充电电池充电电池又称充电电池又称电池，它在放电时所进行的氧化还原电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以反应，在充电时可以进行，使电池恢复到放电前的状态。进行，使电池恢复到放电前的状态。koh二次二次逆向逆向返回返回(1)铅蓄电池：铅蓄电池：(2)镍镉电池：镍镉电池：正极材料为正极材料为nio(oh)，负极材料为，负极材料为，电解质为，电解质为。(3)锂离子电池：锂离子电池：新一代可充电的绿色电池，低功耗电器的主流电源。新一代可充电的绿色电池，低功耗电器的主流电源。kohcd返回返回3燃料电池燃料电池(1)原理：原理：利用原电池的工作原理将利用原电池的工作原理将和和反应所放

7、出的反应所放出的能直接转化为能直接转化为能。能。(2)与其他电池的区别：与其他电池的区别：反应物由外设装备提供，如燃料和氧化剂等。反应物由外设装备提供，如燃料和氧化剂等。燃料燃料氧化剂氧化剂化学化学电电返回返回师生互动师生互动解疑难解疑难(1)废旧电池中的镉、镍、汞、铅等重金属阳离子会废旧电池中的镉、镍、汞、铅等重金属阳离子会对土壤和水造成污染，因此，要回收处理。对土壤和水造成污染，因此，要回收处理。(2)氢氧燃料电池：氢氧燃料电池：返回返回酸性酸性碱性碱性负极负极2h24e=4h2h24oh4e=4h2o正极正极o24h4e=2h2oo24e2h2o=4oh电池总反应电池总反应2h2o2=2

8、h2o(3)二次电池可循环使用，但充、放电次数仍有限制，二次电池可循环使用，但充、放电次数仍有限制，有一定的使用寿命。有一定的使用寿命。(4)燃料电池的燃料可随时添加，电池可持续放电，燃料电池的燃料可随时添加，电池可持续放电，这是其他电池无法比拟的。这是其他电池无法比拟的。返回返回2判断下列描述的正误判断下列描述的正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。(1)手机上用的锂离子电池属于二次电池。手机上用的锂离子电池属于二次电池。()(2)锌锰干电池中，锌电极是正极。锌锰干电池中，锌电极是正极。()(3)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极，发生还原反甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极

9、，发生还原反应。应。()(4)废旧电池需回收集中处理的原因是为了利用电池外壳废旧电池需回收集中处理的原因是为了利用电池外壳的金属材料。的金属材料。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)返回返回返回返回例例1(2011广东高考改编广东高考改编)某小组为研究电化学原某小组为研究电化学原理，设计如右图装置。下列叙述不正确的是理，设计如右图装置。下列叙述不正确的是()aa和和b不连接时，铁片上会有金属铜析出不连接时，铁片上会有金属铜析出ba和和b用导线连接时，铜片上发生的用导线连接时，铜片上发生的反应为：反应为：cu22e=cuc无论无论a和和b是否连接，铁片均会溶解是否连接，铁片均会溶解da和和b

10、用导线连接后，用导线连接后，fe片上发生还片上发生还原反应，溶液中的原反应，溶液中的cu2向铜电极移动向铜电极移动.返回返回解析解析铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁棒上，铁棒上，a正确。正确。a和和b用导线连接后，构成原电池，其中用导线连接后，构成原电池，其中fe作负极，发生氧化反应。铜作正极，电极反应式为作负极，发生氧化反应。铜作正极，电极反应式为cu22e=cu，b项正确、项正确、d项错误。无论项错误。无论a和和b是否连接，铁都是否连接，铁都被氧化生成被氧化生成fe2，c项正确。项正确。答案答案d返回返回(1)原电池在工作时，电解质溶液中的

11、阳离子向正极移动，原电池在工作时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。阴离子向负极移动。(2)判断正、负极区域溶液的酸碱性变化和某些离子浓度判断正、负极区域溶液的酸碱性变化和某些离子浓度的变化，要分析电极反应式；如果要判断电解质溶液的酸碱的变化，要分析电极反应式；如果要判断电解质溶液的酸碱性变化、某些离子浓度的变化等，要分析电池的总反应。性变化、某些离子浓度的变化等，要分析电池的总反应。返回返回提示：提示：al与与naoh溶液反应，溶液反应，al失去电子发生氧化反应，失去电子发生氧化反应，而而mg与与naoh溶液不反应，故溶液不反应，故al作原电池的负极。作原电池的负极。铝镁铝镁

12、naoh溶液构成的原电池中，镁、铝两溶液构成的原电池中，镁、铝两种金属材料，哪种金属作负极？种金属材料，哪种金属作负极？返回返回例例2(2012大纲全国卷大纲全国卷)四种金属片两两相四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电相连时，外电路电流从流从流向流向；相连时，相连时，为正极；为正极；相连时，相连时，上有气泡逸出；上有气泡逸出；相连时，相连时，的质量减少。据此判断这的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是四种金属活动性由大到小的顺序是()abcd返回返回解析解析相连时，外电路电流从相连时，外电路电流从流向流向，说明，说明为负极；

13、为负极；相连时，相连时，为负极；为负极；相连时，相连时，上有气泡上有气泡产生，说明产生，说明为负极；为负极；相连时，相连时，的质量减少，说明的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为为，选项，选项b正确。正确。答案答案b返回返回1有有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验现象如下：()实验实验装置装置部分部分实验实验现象现象a极质量减极质量减小，小，b极质极质量增大量增大b极有气体极有气体产生，产生，c极极无变化无变化d极溶解，极溶解，c极有气体产极有气

14、体产生生电流从电流从a极极流向流向d极极返回返回由此可判断这四种金属的活动性顺序是由此可判断这四种金属的活动性顺序是()aabcdbbcdacdabcdabdc解析：解析：装置一是原电池，装置一是原电池，a极质量减小，说明极质量减小，说明a极金属失电极金属失电子形成离子，故子形成离子，故a极金属比极金属比b极金属活泼；装置二没有形成极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知原电池，可知b比比c活泼，且活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知后面；装置三和四均形成原电池，易知d比比c活泼，活泼，d比比a活活泼。因此四种金属的活动性顺序为泼。因此

15、四种金属的活动性顺序为dabc，选，选c。答案：答案：c返回返回例例3如图为氢氧燃料电池原理示意图，根据此图如图为氢氧燃料电池原理示意图，根据此图的提示，下列叙述不正确的是的提示，下列叙述不正确的是().返回返回aa电极是负极电极是负极bb电极的电极反应为电极的电极反应为4oh4e=2h2oo2c氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源d氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部贮存在电池内的新型发电装置部贮存在电池内的新型发电装置返回返回解析解析氢氧燃料电池的总反应为氢氧燃料电池的总反应为2h2o2=2h2o

16、，因此因此a电极上发生反应电极上发生反应2h24e=4h，a电极是负极；电极是负极；b电极上发生反应电极上发生反应o22h2o4e=4oh，b电极是正电极是正极，以上电极反应式，适用电解质溶液为极，以上电极反应式，适用电解质溶液为na2so4溶液等；溶液等；氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是h2o，无污染，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源；氢氧燃料电池通入是一种具有应用前景的绿色电源；氢氧燃料电池通入h2、o2就能工作，无需将就能工作，无需将h2、o2贮存在电池内部。贮存在电池内部。答案答案b返回返回 燃料电池中当两电极均为惰性电极时，由引入到两电燃料电池中当两电极均为惰性电极时，由引入到两电极上的物质发生反应，负极是还原剂，即燃料失电子，正极极上的物质发生反应，负极是还原剂，即燃料失电子，正极是氧化剂，得电子，写电极反应时，要注