【優(yōu)化方案】江蘇專用高考化學總復習 專題6第二單元化學能轉化為電能課件 蘇教

第二單元化學能轉化為電能

課堂互動講練達標突破訓練第二單元化學能轉化為電能基礎自主梳理基礎自主梳理清單一原電池自我診斷1．(2010年江蘇泰州模擬)有關下圖裝置的敘述不正確的是(

)A．這是電解NaOH溶液的裝置B．該裝置中Pt為正極，電極反應為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．該裝置中Fe為負極，電極反應為：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2D．這是一個原電池裝置解析：選A。該裝置中沒有外接電源，肯定不是電解池。該裝置中Pt和Fe為活潑性不同的兩個電極，NaOH溶液為電解質，組成了一個原電池裝置。其中Fe為負極，電極反應為Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2，Pt為正極，電極反應為O2＋2H2O＋4e－

===4OH－?；A回歸1．概念把_________轉化為_______的裝置。2．工作原理(以鋅銅原電池為例)化學能電能電極名稱負極正極電極材料ZnCu電極反應Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反應類型氧化反應還原反應電子流向由Zn沿導線流向Cu3.原電池構成條件(1)兩個_________不同的電極(常見為金屬或石墨)。(2)將電極插入____________中。(3)兩電極間構成__________。思考感悟1.用活潑性不同的兩種金屬作為電極形成原電池時，較活潑的金屬一定是原電池的負極嗎？活潑性電解質溶液閉合回路【提示】不一定。如將鎂、鋁插入氫氧化鈉溶液中形成原電池(如圖)，鎂較活潑，但因為鋁與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應，鋁被氧化是負極，則鎂條為正極。清單二常見的化學電源自我診斷2．鉛蓄電池是化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為稀硫酸。工作時該電池總反應式為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根據(jù)上述情況判斷：(1)工作時，電解質溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)工作時，電解質溶液中陰離子移向________極。(3)電流方向從________極流向________極。(4)寫出負極的電極反應式：_________________?；A回歸1．一次電池(鋅錳干電池)酸性堿性電極材料及電極反應式正C：

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

填充物ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊做成的電解質溶液，另有MnO2和炭黑_________代替了酸性鋅錳干電池中的NH4Cl電池總反應式

2MnO2＋Zn＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2優(yōu)劣比較制作簡單，價格便宜，但因發(fā)生自放電而存放時間短，電壓下降快等電壓穩(wěn)定，持久耐用，但生產(chǎn)工藝要求高Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2MnO2PbPbO2思考感悟2．轉移2mole－時，原電池中中共消耗H2SO4多少摩爾？【提示】由總化學方程程式可知：消消耗2molH2SO4。3．燃料電池氫氧燃料電池池是目前最成成熟的燃料電電池，可分酸酸性和堿性兩兩種。酸性堿性負極反應式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極反應式O2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－電池反應式2H2＋O2===2H2O課堂互動講練考點一原電池正、負極的判斷與電極反應式的書寫1．正、負極的的判斷(1)原電池正、負負極的判斷基基礎是自發(fā)進進行的氧化還還原反應，如如果給出一個個方程式判斷斷正、負極，，可以直接根根據(jù)化合價的的升降來判斷斷，發(fā)生氧化化反應的一極極為負極，發(fā)發(fā)生還原反應應的一極為正正極。(2)判斷電極時時，不能簡簡單地依據(jù)據(jù)金屬的活活潑性來判判斷，要看看反應的具具體情況，，如：a.Al在強堿性溶溶液中比Mg更易失電子子，Al作負極，Mg作正極；b.Fe、Al在濃HNO3中鈍化后，，比Cu等金屬更難難失電子，，Cu等金屬作負負極，F(xiàn)e、Al作正極。2．電極反應應式的書寫寫(1)一般電極反反應式的書書寫【特別提醒】原電池中正正負極的電電極反應式式作為一種種特殊的離離子方程式式，對于強強弱電解質質的書寫形形式，沒有有嚴格的規(guī)規(guī)定，但必必須遵循原原子守恒和和電荷守恒恒規(guī)律。(2010年高考浙江江卷)Li-Al/FeS電池是一種種正在開發(fā)發(fā)的車載電電池，該電電池中正極極的電極反反應式為：：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋有關該電池的下列說法中，正確的是(

)A．Li-Al在電池中作為負極材料，該材料中Li的化合價為＋1價B．該電池的電池反應式為：2Li＋FeS===Li2S＋FeC．負極的電極反應式為：Al－3e－===Al3＋D．充電時，陰極發(fā)生的電極反應式為：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS例1【解析】由Li-Al/FeS電池中正極極的電極反反應式可知知，Li作負極，Al作正極，負負極的電極極反應式為為Li－e－===Li＋，故A、C兩項錯誤；；該電池的的電池反應應式為2Li＋FeS===Li2S＋Fe，B項正確；充充電時，陰陰極得電子子，發(fā)生還還原反應，，故D項錯誤?！敬鸢浮緽跟蹤訓練(隨學隨練，，輕松奪冠冠)1．(2009年高考浙江江卷)市場上經(jīng)常常見到的標標記為Li-ion的電池稱為為“鋰離子電池池”。它的負極極材料是金金屬鋰和碳碳的復合材材料(碳作為金屬屬鋰的載體體)，電解質為為一種能傳傳導Li＋的高分子材材料。這種種鋰離子電電池的電池池反應式為為：下列列說說法法不不正正確確的的是是()A．放放電電時時，，負負極極的的電電極極反反應應式式：：Li－e－===Li＋B．充充電電時時，，Li0.85NiO2既發(fā)發(fā)生生氧氧化化反反應應又又發(fā)發(fā)生生還還原原反反應應C．該該電電池池不不能能用用水水溶溶液液作作為為電電解解質質D．放放電電過過程程中中Li＋向負負極極移移動動解析析：：選D。A項，，Li從零零價價升升至至＋＋1價，，失失去去電電子子，，作作為為負負極極，，正正確確；；B項，，反反應應逆逆向向進進行行時時，，反反應應物物只只有有一一種種，，故故化化合合價價既既有有升升，，又又有有降降，，所所以以既既發(fā)發(fā)生生氧氧化化反反應應又又發(fā)發(fā)生生還還原原反反應應，，正正確確；；C項，，由由于于Li可以以與與水水反反應應，，故故應應為為非非水水材材料料，，正正確確；；D項，，原原電電池池中中陽陽離離子子應應遷遷移移至至正正極極，，故故錯錯誤誤。?？键c二原電池原理及其應用1．原原電電池池原原理理利用用氧氧化化還還原原反反應應可可將將化化學學能能轉轉變變?yōu)闉殡婋娔苣?，，具具體體如如下下：：2．原電池池原理在在化工、、農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)及科科研中的的應用(1)加快氧化化還原反反應的速速率一個自自發(fā)進進行的的氧化化還原原反應應，設設計成成原電電池時時反應應速率率增大大。例例如，，在Zn與稀H2SO4反應時時，加加入少少量CuSO4溶液能能使產(chǎn)產(chǎn)生H2的反應應速率率加快快。(2)比較金金屬活活動性性強弱弱兩種金金屬分分別作作原電電池的的兩極極時，，一般般作負負極的的金屬屬比作作正極極的金金屬活活潑。。(3)用于金屬的的防護(4)設計制作化學電源設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。具體方法是：①首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應。②根據(jù)原電池的電極反應特點，結合兩個半反應找出正、負極材料及電解質溶液。a．電極材料料的選擇在原電池中中，選擇還還原性較強強的物質作作為負極；；氧化性較較強的物質質作為正極極。并且原原電池的電電極必須導導電，電池池中的負極極必須能夠夠與電解質質溶液反應應。b．電解質溶溶液的選擇擇電解質溶液液一般要能能夠與負極極發(fā)生反應應，或者電電解質溶液液中溶解的的其他物質質能與負極極發(fā)生反應應(如空氣中的的氧氣)。但如果兩兩個半反應應分別在兩兩個容器中中進行(中間連接鹽鹽橋)，則左右兩兩個容器中中的電解質質溶液應選選擇與電極極材料相同同的陽離子子所組成的溶溶液。如在在銅-鋅-硫酸構成的的原電池中中，負極金金屬鋅浸泡泡在含有Zn2＋的電解質溶溶液中，而而正極銅浸浸泡在含有有Cu2＋的溶液中。。③按要求畫畫出原電池池裝置圖。。原理裝置圖化學反應：CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu電極反應：負極：Fe－2e－===Fe2＋正極：Cu2＋＋2e－===Cu化學反應：2H2＋O22H2O電極反應：負極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－【特別提醒】應用原電池池原理可以以設計任一一自發(fā)的氧氧化還原反反應的電池池，但有的的電流相當當微弱。同同時要注意意電解質溶溶液不一定定參與反應應，如燃料料電池，水水中一般要要加入NaOH、H2SO4或Na2SO4等，以增強強溶液的導導電性。原電池原理理廣泛應用用于科技、、生產(chǎn)和生生活中，請請回答以下下問題：(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，，是一種可可燃性的液液體，可用用作火箭燃燃料。肼—空氣燃料電電池是一種種堿性燃料料電池，產(chǎn)產(chǎn)物無污染染，電解質質溶液是20%～30%的KOH溶液。肼—空氣燃料電電池放電時時：正極的的電極反應應式是__________；負極的電電極反應式式是____________________。(2)有人設想尋尋求合適的的催化劑和和電極材料料，以N2、H2為電極反應應物，以HCl—NH4Cl為電解質溶溶液制造新新型