原電池原理課件

高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)——原電池原理化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)科考試說明

1、理解原電池的工作原理。2、能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式?！?原電池§2化學(xué)電源§4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)電化學(xué)基礎(chǔ)§3電解池氧化還原反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，自發(fā)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，外界能量推動知識結(jié)構(gòu)(2007年高考全國理綜卷)在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是()(A)正極附近的SO42－離子濃度逐漸增大(B)電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片(C)正極有O2逸出(D)銅片上有H2逸出D（2008年廣東化學(xué)卷）下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是（）A．純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鑲層仍能對鐵制品起保護(hù)作用C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕解析：銀器在空氣中久置會被O2所氧化變黑，為化學(xué)腐蝕，A正確。當(dāng)鍍層破損時，Sn-Fe可形成原電池，不再起到保護(hù)作用，B錯。與Zn塊形成原電池，Zn作負(fù)極（陽極），從而保護(hù)Fe正極（陰極），所以C正確；外加電流保護(hù)法應(yīng)該與直流電源的負(fù)極相連，故D錯。A、C普通干電池手機(jī)電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池?cái)z像機(jī)專用電池“神六”用太陽能電池原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫

原電池問題探究：1、什么是原電池？2、原電池的工作原理？（電子的流向、電流的流向、離子的流向、形成條件、電極的判斷）4、原電池的形成條件(4)形成閉合回路。（兩電極用導(dǎo)線連接，或接觸。）（1）能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：①電極和電解質(zhì)溶液②兩電極上分別有還原劑和氧化劑（燃料電池）（2）電解質(zhì)溶液：參與電極反應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路（3）兩導(dǎo)體作電極：①活動性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金屬為負(fù)極。②兩不活潑的導(dǎo)體－石墨或Pt等。（燃料電池電極）練習(xí)：下列哪幾個裝置能形成原電池？ABCDEFMNCuSO4√√√√1.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負(fù)極，此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.CuB2.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質(zhì)溶液的pH()A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C課堂練習(xí)：市場上出售的“熱敷袋”，其主要成分是：鐵屑、炭粉、木屑與少量NaCl、水等。它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時開啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會有熱量放出。當(dāng)使用完后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。熱敷袋課堂練習(xí)(1)熱敷袋使用時，為什么會放出熱量？(3)試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？(1)熱敷袋使用時，為什么會放出熱量？(3)試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。利用鐵被氧氣氧化時放熱反應(yīng)所放出的熱量。負(fù)極：2Fe-4e-=2Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2)碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？碳粉的主要作用是和鐵粉、氯化鈉溶液一起構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化。氯化鈉溶于水，形成了電解質(zhì)溶液。（２）鹽橋的作用是什么？可提供定向移動的陰陽離子，使由它連接的兩溶液保持電中性，鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。６、雙液原電池的工作原理（有關(guān)概念）（１）鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出鹽橋的作用：（1）形成閉合回路。（2）平衡電荷。(3)雙液原電池的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。（2008年高考寧夏化學(xué)卷）一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是（

）A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－B．O2(g)+4H+(aq)+4e－=2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－

解析：甲醇與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O，化合價升高的元素為C，所以在負(fù)極上甲醇失去電子而放電，在該極上的電極反應(yīng)式為：CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－。C練習(xí)：利用反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，設(shè)計(jì)一個單液原電池，一個雙液原電池（使用鹽橋），畫出原電池的示意圖，并寫出電極反應(yīng)。參考答案

(+)(-)

G

ZnPtFeCl3溶液負(fù)極（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（還原反應(yīng)）(+)(-)鹽橋ZnCZnCl2溶液FeCl3溶液G

考點(diǎn)二、原電池的設(shè)計(jì)：（2008年廣東化學(xué)卷）用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構(gòu)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是（）①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極②正極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A．①② B．②③ C．②④ D．③④C例1：判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式?？键c(diǎn)三：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫AFeCl3溶液負(fù)極：Cu-2e－

→Cu2+

正極：2Fe3++2e-→2Fe2+－＋CuCMgAlA＋稀硫酸溶液NaOH溶液－（稀硫酸）負(fù)極:Mg-2e-→Mg2+

正極：2H++2e-→H2↑（NaOH溶液）負(fù)極：2Al+8OH--6e-→2AlO2-+4H2O

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑正極：6H2O+6e-→3H2↑+6OH-課堂練習(xí)宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH，反應(yīng)保持在高溫下，使H2O蒸發(fā)，正確敘述正確的是：（）

A．H2為正極，O2為負(fù)極

B．電極反應(yīng)（正極）：O2+2H2O+4e-=4OH-

C．電極反應(yīng)（負(fù)極）：2H2+4OH-=4H2O-4e-

D．負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)BD（2008高考寧夏化學(xué)卷）一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是（）A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2eB．O2(g)+4H+(aq)+4e－=2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－－。C（2008高考海南化學(xué)卷）關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是（）A．在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)+SO42—（aq）=PbSO4(s)+2e—B．在放電時，該電池的負(fù)極材料是鉛板C．在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D．在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42—（aq）解析：鉛蓄電池的充放電反應(yīng)為：Pb＋PbO2＋2H2SO4放電充電PbSO4＋2H2O，放電時Pb作負(fù)極：Pb－2e－＋SO42－=PbSO4，在正極上：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O；充電時，H2SO4的濃度不斷增大，陽極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，是失去電子而不是得到電子。B（08全國Ⅱ卷）右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是()A．逸出氣體的體積：a電極的小于b電極的B．電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析：Na2SO4=2Na＋＋SO42－