专题五第二单元精品资料

1、第二单元原电池化学电源1理解原电池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。2了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。3了解研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。一、原电池1 装置特点 ：把化学能转化成电能。2 构成条件(1) 两个活动性不同的电极 (两种金属或一种金属和一种可以导电的非金属)。(2) 将电极插入电解质溶液中。(3) 用导线连接电极 (或直接接触 )形成闭合回路。(4) 能自发进行氧化还原反应。3 工作原理 (以铜锌原电池为例)电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn 2e=Zn2Cu2 2e =Cu反应类型氧

2、化反应还原反应电子流向由锌片沿导线流向Cu 片盐桥中离阴离子流向负极，阳离子流向正极子流向电池反应Zn Cu2=Zn2 Cu方程式原电池内部阴、阳离子如何移动？为什么？提示阴离子移向负极、阳离子移向正极，这是因为负极失电子，生成大量阳离子聚集在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中阳离子要移向正极。二、化学电源1 一次电池反应原理 ( 不能充电，不能反复使用 )(1) 银锌钮扣电池：电极材料分别为Ag 2O 和 Zn，电解质溶液为KOH 溶液。负极 (Zn) ： Zn 2OH 2e =

3、ZnO H2O正极 (Ag 2O)： Ag 2O H2O 2e =2Ag 2OH电池反应方程式：Zn Ag 2O=ZnO 2Ag(2) 碱性锌锰电池：电解质为KOH正极： 2MnO2 2H2O 2e=2MnOOH 2OH电池反应方程式：Zn 2MnO 2 2H 2O=2MnOOH Zn(OH) 22 二次电池 (可充电，可多次重复使用)铅蓄电池是最常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质是H 2SO4 溶液。铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：放电Pb(s)PbO2(s)2H 2SO4(aq)充电2PbSO4(s) 2H2O(l)3 燃

4、料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H 2 4e =4H2H 24OH 4e =4H 2O正极反应式O2 4H=2H 2O 4eO2 2H2O 4e =4OH电池总反应式2H 2O2=2H 2O可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？提示可充电电池充电时的电极接法为：,两条规律 ·1 盐桥的作用(1) 使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。(2) 平衡电荷。在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子定向迁移完成的。Zn失去电子 Zn2 进入 ZnSO 4 溶液， ZnSO 4 溶液因 Zn2增多而带正电荷。同时， CuS

5、O4 溶液则由于 Cu2变成 Cu，使得 SO24相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。2 原电池的工作原理两种方法 ·1 原电池的设计思路构成原电池的基本条件，是进行原电池设计的基本依据。(1) 根据电池反应写出电极反应式，如22Fe Cu =Fe Cu 。把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应。氧化反应2(负极 )Fe 2e=Fe ；还原反应( 正极 )Cu 2 2e =Cu。(2) 电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，往往以负极反应为依据确定电极材料，选用Z

6、n 为负极。正极与负极之间只有产生电势差， 电子才能定向移动，所以正极和负极一般不用同一种材料，正极材料的活动性比 Fe 弱，可采用惰性电极C。(3) 电解质溶液的选择。电解质是为负极提供放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。电解质溶液要含有Cu2，可以为 CuCl 2 溶液或 CuSO4 溶液。(4) 形成闭合回路。2 原电池的正、负极的判断(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

7、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，为电池的正极 (燃料电池除外 ) 。(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) 根据内电路中自由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。我的体会 ·原电池学习的关键是理解原电池的原理，大家可以画一画原电池的原理图，弄清电子的流向，两极的反应 (负氧正还原 ) 。对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2 在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以CO

8、23形式存在。对原电池原理在新型电池中应用的考查(2011 苏·北四市二调，9)据报道，以硼氢化合物NaBH 4(B 元素的化合价为3 价) 和 H2O2 作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C ，正极材料采用MnO 2 ，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是() 。A 电池放电时Na 从 a 极区移向b 极区B电极 b 采用 MnO 2， MnO 2 既作电极材料又有催化作用C该电池的负极反应为：BH 4 8OH 8e =BO2 6H 2OD每消耗3 mol H 2O2，转移的电子为 3 mol审题视角根据物质化合价变化，判断正、负极( 负氧正还原 )，结合电解质溶液书写电极反应式。解析1.能力定向 原电池原理的应用能力、电极方程式的书写能力及读图能力。2 解题思路 BH 4中 H 显 1 价，被氧化，电极a 为负极，由图电解质溶液为OH，负极反应为： BH 4 8OH 8e=BO2 6H22O2 生成 OH，电极方O，C 正确。正极反应为H程式为： H 2O2 2e=2OH ，生成 OH ，Na