第16讲高三一轮复习原电池

1、 第一轮复习第一轮复习原原 电电 池池考点一原电池的工作原理：考点一原电池的工作原理：1.1.定义：定义： 化学能化学能转化为转化为电能电能的装置为原电池。的装置为原电池。相对活泼的电极为相对活泼的电极为负极负极，发生发生相对不活泼的电极为相对不活泼的电极为正极正极, ,发生发生2 2、原电池的形成条件原电池的形成条件自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应两个电极（两个电极（活泼性有差异活泼性有差异）氧化反应氧化反应还原反应还原反应3、电极名称、电极名称4.4.电子、离子电子、离子移动方向移动方向原电池原电池【思考】判断正负两极的方法【思考】判断正负两极的方法练习：下列哪几个装置能形成原电池练习

2、：下列哪几个装置能形成原电池？CuZnH2SO4CuFeH2SO4nZnZ4OS2HCuFeNaCl溶溶液液nZCu4OS2Cu CuSO4CuZn酒酒精精CuFeNaCl溶液溶液CuZnH2SO4H2SO45 5、电极方程式的书写、电极方程式的书写负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn-2e- =Zn2+2H+2e- =H2Zn+2H+=Zn2+H2【思考】如何将下装置改成双液原电池？【思考】如何将下装置改成双液原电池？ CuSO46.双液原电池双液原电池将两个隔离的电解质溶液连接起来，将两个隔离的电解质溶液连接起来，形成闭合回路，并使电流持续传导。形成闭合回路，并使电流持续传导。【思

3、考】【思考】1、盐桥的作用？、盐桥的作用？2、与单液原电池相比，双液原电池的特点是什么？、与单液原电池相比，双液原电池的特点是什么？控制原电池的反应进行控制原电池的反应进行能产生持续、稳定的电流能产生持续、稳定的电流将两个电极完全隔离开，可获得单纯的电极反应，将两个电极完全隔离开，可获得单纯的电极反应，有利于最大程度的将化学能转化为电能。有利于最大程度的将化学能转化为电能。7、原电池的表示方法：、原电池的表示方法：（-）Zn H2SO4 Cu(+)（-） Zn ZnSO4CuSO4Cu(+)【随堂练习】依据氧化还原反应：【随堂练习】依据氧化还原反应：2Ag2Ag(aq(aq) )Cu(sCu(

4、s) = Cu) = Cu2 2(aq(aq) )2Ag(s)2Ag(s)设计的原电池设计的原电池如图所示。如图所示。盐桥盐桥XYACuSO4溶液溶液电流计电流计Ag请回答下列问题：请回答下列问题：(1)(1)电极电极X X的材料是的材料是_；电解质溶液电解质溶液Y Y是是_；(2)(2)银电极为电池的银电极为电池的_极，极，发生的电极反应为发生的电极反应为_X X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为_；(3)(3)外电路中的电子是从外电路中的电子是从_电极流向电极流向_电极。电极。AgNO3溶液溶液正正Age AgCu -2e Cu2负负(Cu)正正(Ag)铜铜判断下列原电池的判断下

5、列原电池的正、负极正、负极，并写出电极反应式。并写出电极反应式。考点二：电极的判断及电极反应式的书写考点二：电极的判断及电极反应式的书写AFeClFeCl3 3溶液溶液Cu Cu FeFe NaOHNaOH溶液溶液AMg AlMg Al负极：负极：2Al + 8OH2Al + 8OH- - - 6e - 6e- - = 2Al(OH)= 2Al(OH)4 4 - - 正极：正极：6H6H2 2O + 6eO + 6e- - = 3H = 3H2 2+ 6OH+ 6OH- -AFe CuFe Cu浓硝酸浓硝酸 负极：负极：Cu- 2eCu- 2e= = CuCu2+2+ 正极：正极：4H4H+

6、+ +2NO+2NO3 3- - + 2e- = 2H + 2e- = 2H2 2O + 2NOO + 2NO2 2利用反应利用反应Zn+2FeClZn+2FeCl3 3=2FeCl=2FeCl2 2+ZnCl+ZnCl2 2 ，设计一个单液原电，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。图，并写出电极反应。 (+)(-) Zn Pt FeCl3溶液溶液负极（负极（ZnZn）：）：Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（PtPt或或C C）：）：2Fe2Fe3+3

7、+2e+2e- -=2Fe=2Fe2+2+（还原反应）（还原反应）(+)(-)盐桥盐桥Zn C ZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液 考点三、原电池的考点三、原电池的设计设计请将请将 Cu+2AgCu+2Ag+ + = Cu= Cu2+2+2Ag +2Ag 设计成一个设计成一个原电池装置原电池装置考点四：原电池原理的应用考点四：原电池原理的应用1 1、比较金属的活泼性、比较金属的活泼性构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性 正极正极2 2、加快某些化学反应的反应速率、加快某些化学反应的反应速率3 3、设计原电池，制做化学电源、设计原电池，制做化学电源4 4

8、、金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护、金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护常规电池常规电池一次电池一次电池二次电池二次电池新型电池新型电池燃料电池燃料电池熔融盐电池熔融盐电池Zn+2OHZn+2OH- -2e-2e- -Zn(OH)Zn(OH)2 22MnO2MnO+2H+2HO+2eO+2e- - = 2MnO(OH)+2OH= 2MnO(OH)+2OH- -Zn +2MnOZn +2MnO+2H+2HO= Zn(OH)O= Zn(OH)2 2+2MnO(OH)+2MnO(OH)负极负极正极正极总反应总反应碱性锌锰电池碱性锌锰电池1、一次电池、一次电池锌锰干电池锌锰干电池负极（锌筒）负极（锌筒）：Zn

9、-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+正极（石墨）正极（石墨）:2NH:2NH4 4+ +2MnO+2MnO2 2 + 2e + 2e- -=2NH=2NH3 3+Mn+Mn2 2O O3 3+H+H2 2O O总反应：总反应： Zn+2NHZn+2NH4 4+ +2MnO+2MnO2 2= Zn= Zn2+2+2NH+2NH3 3+Mn+Mn2 2O O3 3+H+H2 2O O化学电源化学电源铅蓄电池铅蓄电池 PbOPbO2 2 + 4H + 4H+ + + SO + SO4 42-2- + 2e + 2e - - = PbSO = PbSO4 4 + 2H + 2H2 2O OPbP

10、b + PbO + PbO2 2 + 2H + 2H2 2SOSO4 4 =2PbSO =2PbSO4 4 + 2H + 2H2 2O O总反应：总反应：PbPb + SO + SO4 42-2- -2e -2e- - = PbSO= PbSO4 4负极：负极：正极：正极：放电过程放电过程【思考】当向外提供【思考】当向外提供0.5mol0.5mol电子时，消耗硫酸的物质的电子时，消耗硫酸的物质的量为多少？量为多少？ 0.5mol0.5mol2 2、二次电池、二次电池充电过程充电过程阳极：阳极：阴极：阴极：PbSOPbSO4 4 + 2H + 2H2 2O -O - 2e 2e - - = Pb

11、O= PbO2 2 + 4H + 4H+ + + SO + SO4 42- 2- PbSOPbSO4 4 + 2e + 2e - - = Pb= Pb + SO + SO4 42-2-总反应：总反应： 2PbSO2PbSO4 4 + 2H + 2H2 2O =PbO =Pb + PbO + PbO2 2 + 2H + 2H2 2SOSO4 4 【思考】给铅蓄电池充电时，外加电源应怎样连接？【思考】给铅蓄电池充电时，外加电源应怎样连接？ 正接正，负接负正接正，负接负（1）氢氧燃料电池）氢氧燃料电池负极：负极： 2H2H2 2 + 4OH + 4OH- - -4e -4e- - = 4H= 4H2

12、 2O O正极：正极： O O2 2 + 2H + 2H2 2O + 4eO + 4e- - = 4OH = 4OH- -总反应式：总反应式：2H2H2 2 + O + O2 2 =2H =2H2 2O O碱性碱性KOHO2 2 H2OH H2 2O O3 3、燃料电池、燃料电池酸性酸性负极：负极： 2H2H2 2 4e- = 4H4e- = 4H+ +正极：正极： O O2 2 + 4e- + 4H + 4e- + 4H = 2H= 2H2 2O O 总反应式：总反应式：2H2H2 2 +O +O2 2 = 2H = 2H2 2O OH2SO4O2 2 H2OH H2 2O O（2 2）甲烷

13、燃料电池）甲烷燃料电池负极：负极：CHCH4 4 + 10 OH+ 10 OH- - - 8e- 8e- - = CO= CO3 32- 2- + 7H+ 7H2 2O O正极：正极：2O2O2 2 + 4H+ 4H2 2O +8eO +8e- - = 8OH= 8OH- -总反应：总反应：CHCH4 4 + 2O+ 2O2 2 + 2OH+ 2OH- - = CO= CO3 32- 2- + 3H+ 3H2 2O O电解质为碱性电解质为碱性电解质为酸性电解质为酸性负极：负极：CHCH4 4 + 2H+ 2H2 2O O - 8e- 8e- - = CO= CO2 2 + 8H+ 8H+ +正

14、极：正极：2O2O2 2 + 8H+ 8H+ + + 8e + 8e- - = 4H= 4H2 2O O总反应：总反应：CHCH4 4 + 2O+ 2O2 2 = CO= CO2 2 + 2H+ 2H2 2O O1 1、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，电解质溶液为，电解质溶液为KOHKOH，反应保持在高温下，反应保持在高温下，使使H H2 2O O蒸发，正确叙述正确的是蒸发，正确叙述正确的是 A AH H2 2为正极，为正极，O O2 2为负极为负极B B电极反应（正极）：电极反应（正极

15、）：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- - =4OH =4OH- -C C电极反应（负极）：电极反应（负极）：2H2H2 2+4OH+4OH- - +4e+4e- -=4H=4H2 2O O D D负极发生氧化反应，正极发生还原反应负极发生氧化反应，正极发生还原反应 BD课堂练习课堂练习2 2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是：会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是：1/2H1/2H2 2+NiO(OH) +NiO(OH) Ni(OH)Ni(OH)2 2根据此反应判断，

16、下列叙述中正确的是（根据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）A A、电池放电时，负极周围溶液的、电池放电时，负极周围溶液的pHpH不断增大不断增大B B、电池放电时，镍元素被氧化、电池放电时，镍元素被氧化C C、电池充电时，氢元素被还原、电池充电时，氢元素被还原D D、电池放电时，、电池放电时，H H2 2是负极是负极CD放电放电充电充电3、有人设计出利用、有人设计出利用CH4和和O2的反应，用铂电极在的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在在O2中燃烧，则下列说法正确的是中燃烧，则下列说法正确的是 ( ) 每消耗每消耗1molC

17、H4可以向外电路提供可以向外电路提供8mole- 负极上负极上CH4失去电子，电极反应式：失去电子，电极反应式： CH4 + 10 OH- 8e- = CO32- + 7 H2O 负极上是负极上是O2获得电子，电极反应式为：获得电子，电极反应式为： O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- 电池放电后，溶液电池放电后，溶液pH不断上升不断上升 A. B. C. D.A 金属的腐蚀：金属或合金跟周围接触到的气体或液体进金属的腐蚀：金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质本质是金属原子是金属原子失去电失去电子被氧化子被氧化的过程

18、。的过程。金属的腐蚀及防护金属的腐蚀及防护1、化学腐蚀与电化学腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属金属跟非金属单质直接接触单质直接接触不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟电解质溶液接触电解质溶液接触现象无电流产生无电流产生有微弱电流有微弱电流产生产生本质金属被氧化金属被氧化较活泼金属较活泼金属被氧化被氧化联系两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍2 2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以FeFe为例）为例）析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电极反应电极反应负负极极正正极极总反总反应式应式水膜酸性较强水膜酸性较强水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性Fe-2