高考化学总复习高考专题第二单元化学能转化为电能课件-A3演示文稿设计与制作【继续教育专业】

高考化学总复习高考专题第二单元化学能转化为电能课件-A3演示文稿设计与制作【继续教育专业】高考化学总复习专题第二单元化学能转化为电能课件-A3演示文稿设计与制作第二单元化学能转化为电能

课堂互动讲练达标突破训练第二单元化学能转化为电能基础自主梳理基础自主梳理清单一原电池自我诊断1．(2010年江苏泰州模拟)有关下图装置的叙述不正确的是(

)A．这是电解NaOH溶液的装置B．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．该装置中Fe为负极，电极反应为：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2D．这是一个原电池装置感谢观看谢谢大家A3演示文稿设计与制作信息技术2.0微能力认证作业中小学教师继续教育参考资料解析：选A。该装置中没有外接电源，肯定不是电解池。该装置中Pt和Fe为活泼性不同的两个电极，NaOH溶液为电解质，组成了一个原电池装置。其中Fe为负极，电极反应为Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2，Pt为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－

===4OH－。基础回归1．概念把_________转化为_______的装置。2．工作原理(以锌铜原电池为例)化学能电能电极名称负极正极电极材料ZnCu电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu3.原电池构成条件(1)两个_________不同的电极(常见为金属或石墨)。(2)将电极插入____________中。(3)两电极间构成__________。思考感悟1.用活泼性不同的两种金属作为电极形成原电池时，较活泼的金属一定是原电池的负极吗？活泼性电解质溶液闭合回路【提示】不一定。如将镁、铝插入氢氧化钠溶液中形成原电池(如图)，镁较活泼，但因为铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，铝被氧化是负极，则镁条为正极。清单二常见的化学电源自我诊断2．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据上述情况判断：(1)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。(3)电流方向从________极流向________极。(4)写出负极的电极反应式：_________________。基础回归1．一次电池(锌锰干电池)酸性碱性电极材料及电极反应式正C：

＋2e－===2NH3↑＋H2↑C：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－负Zn：Zn－2e－===Zn2＋Zn：__________________________________

填充物ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊做成的电解质溶液，另有MnO2和炭黑_________代替了酸性锌锰干电池中的NH4Cl电池总反应式

2MnO2＋Zn＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2优劣比较制作简单，价格便宜，但因发生自放电而存放时间短，电压下降快等电压稳定，持久耐用，但生产工艺要求高Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2MnO2PbPbO2思考感悟2．转移2mole－时，原电池中共消耗H2SO4多少摩尔？【提示】由总化学方程式可知：消耗2molH2SO4。3．燃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2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极反应式O2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－电池反应式2H2＋O2===2H2O课堂互动讲练考点一原电池正、负极的判断与电极反应式的书写1．正、负极的判断(1)原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应，如果给出一个方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。(2)判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如：a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；b.Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。2．电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写【特别提醒】原电池中正负极的电极反应式作为一种特殊的离子方程式，对于强弱电解质的书写形式，没有严格的规定，但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。(2010年高考浙江卷)Li­Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是(

)A．Li­Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋FeC．负极的电极反应式为：Al－3e－===Al3＋D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS例1【解析】由Li­Al/FeS电池中正极的电极反应式可知，Li作负极，Al作正极，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，故A、C两项错误；该电池的电池反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe，B项正确；充电时，阴极得电子，发生还原反应，故D项错误。【答案】

B跟踪训练

(随学随练，轻松夺冠)1．(2009年高考浙江卷)市场上经常见到的标记为Li­ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：下列说法不正确的是(

)A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li＋B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li＋向负极移动解析：选D。A项，Li从零价升至＋1价，失去电子，作为负极，正确；B项，反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极，故错误。考点二原电池原理及其应用1．原电池原理利用氧化还原反应可将化学能转变为电能，具体如下：2．原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。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。(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。(3)用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。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)设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：①首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。②根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解质溶液。a．电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且原电池的电极必须导电，电池中的负极必须能够与电解质溶液反应。b．电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子所组成的溶液。如在铜­锌­硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。③按要求画出原电池装置图。原理装置图化学反应：CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu电极反应：负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu化学反应：2H2＋O22H2O电极反应：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－【特别提醒】应用原电池原理可以设计任一自发的氧化还原反应的电池，但有的电流相当微弱。同时要注意电解质溶液不一定参与反应，如燃料电池，水中一般要加入NaOH、H2SO4或Na2SO4等，以增强溶液的导电性。原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中，请回答以下问题：(1)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，产物无污染，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是__________；负极的电极反应式是____________________。(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出电池的正极反应式________________________。例2(3)请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。【解析】

(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子，肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和H2O。(2)相当于氮气和氢气先合成氨，然后结合盐酸生成氯化铵。(3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子，从而设计成原电池证明该结论。(3)正极反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋负极反应：Cu－2e－

===Cu2＋跟踪训练

(随学随练，轻松夺冠)2．(2011年常州模拟)某学生欲完成C