2017高三化学一轮复习原电池化学电源.ppt

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1、第2讲原电池化学电源,考纲要求:1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。,考点一:原电池及其工作原理,梳理整合,1.概念原电池是把 能转化为 能的装置。,化学,电,2.工作原理以铜锌原电池为例,(1)原理分析,氧化,还原,导线,正极,负极,(2)两种装置比较盐桥作用:a.连接内电路形成闭合回路。b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。装置中有部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;装置中使Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定。,3.原电池的构成条件(1)两个 的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。负极:活泼性

2、 的金属。正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。(2)电极均插入 中。(3)构成(两电极接触或用导线连接)。(4)能自发地发生氧化还原反应。,活泼性不同,较强,电解质溶液,闭合回路,题组例练,题组一,原电池工作原理的考查,D,C,原电池正、负极的判断,题组二,1.(2016龙海校级模拟)工业上常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性质的不锈钢,在如图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体,则下列叙述正确的是(),B,A.图1为原电池装置,Cu电极上产生的是O2B.图2装置中Cu电极上发生的电极反应式为:Cu-2e-Cu2+

3、C.由实验现象可知:金属活动性CuCrD.两个装置中,电子均由Cr电极流向Cu电极,2.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(),B,考点二:原电池原理的应用,梳理整合,1.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 的金属比作 的金属活泼。如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A极溶解,而B极上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,则可以推出金属活动性AB。2.加快氧化还原反应的速率一个 进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率。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。,负极,正极,增

4、大,自发,3.用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池 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(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。,正极,(2)根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。,题组例练,题组一,判断金属的活泼性及反应速率,B,2.(2015揭阳二模)等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是(),D,设计原电池,题组二,C,A.Cd作负极,Co作正极B.原电池工作

5、时,电子从负极沿导线流向正极C.根据阴阳相吸原理,盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液,考点三:化学电源,梳理整合,1.一次电池(以碱性锌锰干电池为例),负极(Zn),电极反应式:。,(1)负极反应:(逆向为充电时阴极反应)。(2)正极反应:(逆向为充电时阳极反应)。,2.二次电池(以铅蓄电池为例),3.燃料电池(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。,(2)燃料电池的电极本身不参与反应,燃料和氧化剂连续地由 供给。,外部,题组例练,题组一,电极、电池反应式的书写,D,请回答下列问题:(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为。(2)电

6、池正极发生的电极反应为。,技法归纳,电极反应式的书写方法,燃料电池,题组二,A,2.某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。,(1)其反应式为负极:;正极:。电池反应为。(2)如果将上述电池中电解质“氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动”改为熔融的K2CO3,b极通入的气体为氧气和CO2,负极:;正极:。电池反应为。,技法归纳,根据电极产物判断燃料电池正、负极的方法1.在酸性燃料电池中,有H2O生成的是正极,有CO2生成的是负极。2.在碱性燃料电池中有H2O生成

7、的是负极,其另一极为正极。3.在熔融盐或熔融氧化物燃料电池中,生成CO2的是负极,其另一极为正极。,新型电池,题组三,B,C,考向1:原电池原理及应用1.(2015新课标全国理综)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(),真题再现 探究考题 感悟考向,A,2.(2013新课标全国理综)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(),B,考向2:电极反应、电池反应式的书写与计算3.(2015江苏化学)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图

8、。下列有关该电池的说法正确的是(),D,4.(1)(2015新课标全国理综)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:溶解度/(g/100 g水),回答下列问题:该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为。维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌g。(已知F=96 500 Cmol-1),(2)(2012新课标全国理综)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应为,该电池总反应的离子方程式为。,考向3:新型化学电源5.(2014新课标全国理综)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(),C,D,