高考化学一轮复习 第六章 第二讲 原电池新型化学电源

1、第二讲原电池新型化学电源,第六章 化学反应与能量,考纲展示 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.了解常见的化学电源的种类及其工作原理,第六章 化学反应与能量,考点一 原电池及工作原理,考点二 盐桥原电池的应用,考点三 原电池原理的应用,考点四 化学电源及电极反应式的书写,考 点 一原电池及工作原理,一、原电池的概念和反应本质 原电池是把_转化为_的装置，其反应本质是_。 二、原电池的构成条件 1一看反应 看是否有能自发进行的_发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 2二看两电极：一般是_的两电极,化学能,电能,氧化还原反应,氧化还原反应,活泼性不同,3三看是否形

2、成闭合回路 形成闭合回路需三个条件： (1)_溶液； (2)两电极直接或间接接触； (3)两电极插入_溶液,电解质,电解质,三、原电池的工作原理 如图是两种锌铜原电池示意图，请填空： 1反应原理,锌片,铜片,氧化反应,还原反应,2.原电池中的三个方向 (1)电子方向：从_流出沿导线流入_； (2)电流方向：从_沿导线流向_； (3)离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向_迁移，阳离子向_迁移,负极,正极,正极,负极,负极,正极,名师点拨 原电池工作原理中四个常见失分点的规避 (1)只有自发进行的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线

3、中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数,C,C,思维建模原电池正、负极的判断方法,D,B,D,一、盐桥的组成和作用 1盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 2盐桥的作用：(1)连接内电路，形成闭合回路；(2)平衡 电荷，使原电池不断产生电流,考 点 二盐桥原电池的应用,二、单池原电池和盐桥原电池的对比,1图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。 负极：_， 正极：_， 总反应：ZnCu2=CuZn2,Zn2e=Zn2,Cu22e

4、=Cu,2不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2，会有一部分Zn与Cu2直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。 图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2不直接接触，不存在Zn与Cu2直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。 3关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区,名师点拨 (1)盐桥中的离子不断释放到两个池中，逐渐失去导电作用，需定期更换盐桥。 (2)半电池的构成条件：电极金属与其对应盐溶液，不要任意替换成其他阳离子 ，否则可能影响效果,D,思维建模突破解题障碍理清解题思路

5、,A,B,C,D,两次操作均能形成原电池，化学能转变成电能,2I2e=I2,A,一、比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属作_，而活动性弱的金 属(或非金属)作_。 二、加快化学反应速率 一个_进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_，如Zn与稀硫酸反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成锌铜原电池，加快反应进行,考 点 三原电池原理的应用,负极,正极,自发,加快,三、用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极,四、设计制作化学电源 1首先将氧化还原反应分成两个

6、半反应。 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。 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(如溶解于溶液中的空气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在锌铜原电池中,负极Zn浸泡在含有Zn2的电解质溶液中,而正极Cu浸泡在含有Cu2的电解质溶液中,名师点拨 比较金属活泼性的三种方法 (1)根据原电池：一般情况下，负极大于正极。 (2)根据电解池：易得电子的金属阳离子，相应金属的活动性较弱。 (3)根据金属活动性顺序表,A,B,B,D,Cu2e=Cu2

7、,2Fe32e=2Fe2,解析：据题意要求，应按照反应2Fe3Cu=Cu22Fe2进行设计，Cu作负极，Fe3作正极反应物即可,4(2015贵州遵义模拟)某校化学兴趣小组进行探究性活动：将氧化还原反应：2Fe32I2Fe2I2，设计成带盐桥的原电池。提供的试剂：FeCl3溶液、KI溶液；其他用品任选。 请回答下列问题： (1)请画出设计的原电池装置图，并标出电极材料，电极名称及电解质溶液,2)发生氧化反应的电极反应式为_。 (3)反应达到平衡时，外电路导线中_(填“有”或“无”)电流通过。 (4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为_(填“正

8、”或“负”)极。 解析：(1)先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负极区的电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极，I失电子。(3)反应达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，平衡逆向移动，此时Fe2失电子，电极变成负极,2I2e=I2,无,负,总反应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2,考 点 四化学电源及电极反应式的书写,一、一次电池碱性锌锰干电池,Zn,Zn2OH2e=Zn(OH)2,MnO2,2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH,二、二次电池(以铅蓄电池为例) 1放电时的反应 (1)负极：_ (氧化反应,三、燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种,2H24e=4H,2H24OH4e=4H2O,O24H4e=2H2O,O22H2O4e=4OH,2H2O2=2H2O,四、电极反应式书写的步骤和规律 1一般电极反应式书写的“三步骤,b,a,MnO2eLi=LiMnO2,Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C,CH3OCH31