第九章 第一节 原电池 化学电源.ppt

1、一、原电池 1装置及本质,2工作原理 以锌铜原电池为例：,锌,铜,氧化,还原,Zn2e=ZnCu22e=Cu,锌,Cu,ZnCu2=Zn2Cu,3构成条件 (1)两个 的电极 (2)电极插入到 中 (3)两电极形成 ,活泼性不同,电解质溶液,闭合回路,1.从哪些方面入手可以判断原电池的正、负极？,提示：可根据以下几个方面进行判断：,二、常见的化学电源 1一次电池,Zn(OH)2,Ag2O2eH2O,=2Ag2OH,Zn2e2OH=,2二次电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为： Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l),3燃料电池 氢氧燃料电池是目前最

2、成熟的燃料电池，可分酸性和碱性 两种,2H24e=4H,2H24OH4e= 4H2O,O24H4e= 2H2O,O22H2O4e= 4OH,2.原电池原理有哪些重要的应用？,提示：(1)设计制做新型化学电源 应用原电池原理可以设计任一自发氧化还原反应的电池,(2)比较不同金属的活动性强弱 根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极 (3)加快化学反应速率,由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流产生，因而反应速率加快 如Zn与稀H2SO4反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成CuZn原电池，加快反应进行 (4)用于金属

3、的防护 要保护一个铁制闸门，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁制闸门作正极.,原电池电极反应式的书写,感受鉴赏,1(2010广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正 确的是 (),A正极反应为：Zn2e = Zn2 B电池反应为：ZnCu2 = Zn2Cu C在外电路中，电子从负极流向正极 D盐桥中的K移向ZnSO4溶液,解题指导选 本题考查原电池，意在考查考生对原电池工作原理的分析能力该电池中Zn为负极，电极反应为：Zn2e=Zn2，Cu为正极，电极反应为：Cu22e = Cu，A项错误；电池总反应为：ZnCu2 = Zn2Cu，B项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极

4、流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2的浓度增大，故盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液，D项错误,BC,D,3(2010浙江高考)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：2LiFeS2e=Li2SFe，有关该电池的下列说法中，正确的是 () ALiAl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：2LiFeS = Li2SFe C负极的电极反应式为：Al3e = Al3 D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e =2LiFeS,解题指导选 本题考查原电池知识，意在考查考生分析新型原电池工作

5、原理的能力从组成材料看，负极应该是单质锂，电极反应为：Lie=Li，A、C项不正确；充电时，阴极即为原电池的负极，但是反应恰好相反：Lie=Li，D项不正确,B,思考领悟,教师备课园地,拓展发现,电极反应式的书写方法 (1)一般电极反应式的书写,(2)复杂反应式的书写,原电池的设计与应用,感受鉴赏,4(2010海口模拟)某学生欲完成Cu2Ag=2AgCu2 反应，设计了下列四个实验，可行的是 (),解题指导选 A项中Cu、Ag均不能与盐酸反应；B项Cu、Ag也均不与CuSO4溶液反应；D项Ag与CuSO4溶液也不反应故只有C项正确,C,5(2011辽宁大连)某原电池的电池反应为Fe2Fe3=3

6、Fe2 ，与此电池反应不符的原电池是 () A铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池,解题指导选由电池反应知：Fe失电子应作原电池负极，而正极反应为Fe3e=Fe2，要求电解液必为含Fe3的盐溶液，且电极材料相对Fe较不活泼，从而得到答案此题考查了学生的逆向思维,C,6(2010宁夏模拟)在理论上不能用于设计成原电池的 化学反应是 () A4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g) = 4Fe(OH)3 H0 BCH3CH2OH(l)3O2(g)

7、2CO2(g)3H2O(l) H0 CAl(OH)3(s)NaOH(aq) = NaAlO2(aq)2H2O(l) H0 DH2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) H0,解题指导选 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，故C不能,C,思考领悟,教师备课园地,拓展发现,设计制作化学电源的方法步骤 (1)首先将已知的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 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

8、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) (3)按要求画出原电池装置图 如根据以下反应设计的原电池：,考 情 分 析,考 题 印 证,1(2010新课标全国卷)根据下图，可判断出下列离子方程 式中错误的是 (),A2Ag(s)Cd2(aq)= 2Ag(aq)Cd(s) BCo2(aq)Cd(s) = Co(s)Cd2(aq) C2Ag(aq)Cd(s) = 2Ag(s)Cd2(aq) D2Ag(aq)Co(s) = 2Ag(s)Co2(aq),答案：A,解析：本题考查原电池原理及其运用，意在考查考生对原电池装置的判断和总反应方程式的书写从两个原电池的电极可以判断出三种金属的活

9、泼性关系为：CdCoAg，则氧化性关系为：Cd2Co2Ag，根据氧化还原反应规律知A项错误,2(2010安徽高考)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解 质传递H，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是 (),A电子通过外电路从b极流向a极 Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e = 4OH C每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 DH由a极通过固体酸电解质传递到b极,解析：本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H22e=2H，H由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正

10、极(b极)发生反应：O24H4e=2H2O，则电子从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确,答案：D,3(2009广东高考)可用于电动汽车的铝空气燃料电池， 通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极， 空气电极为正极下列说法正确的是 () A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为： O22H2O4e=4OH B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH 3e = Al(OH)3 C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液 的pH保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极,答案：A,4.(2011扬州模拟)控制

11、适合的条件， 将反应Fe3Ag Fe2Ag设 计成如图所示的原电池下列判断 不正确的是 () A反应开始时，石墨棒作阳极，银棒作阴极 B灵敏电流计的读数由小变大，再变小 C反应达化学平衡时，电流计读数最小 D反应达化学平衡时，在乙烧杯中滴入一定量的 NaCl溶液，电流计指针又将偏转,解析：原电池中两极称为正极和负极，A错误当反应达到平衡时，正逆反应的速率相等，此时电路中电流强度的和为0，故电流计的读数为0，B和C均正确D项中乙烧杯中加入NaCl溶液后，Ag的浓度改变，平衡移动，又产生电流，故电流计指针又将偏转，D正确,答案：A,下列关于该电池叙述错误的是 (),答案：B,6(2010宁波质检)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电 能的重要途径近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催