高三化学一轮(梳理 通解 集训)第六章 化学反应与能量 电化学基础 第二讲 原电池 化学电源课件

1、1了解原电池的工作原理，并能写出电极反应公式和电池反应方程式。了解常见化学电源的类型和工作原理。第二讲，原电池化学电源，1。新电池原理分析、电极判断、电极书写和电池反应公式。原电池在能源危机中的作用。1.一次电池1设备的特性：转换为。一次电池的负极金属与电子一次电池的正极金属(或惰性电极如石墨)反应，产生电子、化学能、电能、活性、氧化、非活性、还原反应、接受和由外部电路提供的供应，一次电池(1)的组成条件可以自发发生。(2)电解液(构成回路或参与反应)。(3)电极系统由还原剂和导体组成，电极系统由氧化剂和导体组成。(4)形成(两个电极通过导线接触或连接)。氧化还原反应、负极、正极、闭环、4种工

2、作原理(以锌铜原电池为例，如图所示)、锌、铜、Zn2e=Zn2、Cu22e=铜、负极、正极、ZnCu2=Zn2Cu，原电池中的阴离子和阳离子是如何运动的？为什么？建议阴离子移动到负电极，阳离子移动到正电极，因为负电极失去电子并产生大量阳离子聚集在负电极附近，导致负电极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子应该移动到负电极；正电极得到电子，电极附近的阳离子带负电，因为电子产生电中性物质，所以溶液中的阳离子应该移动到正电极。盐桥连接通常用于原电池模型中。它的功能是什么？你能改用电线吗？建议盐桥的作用是连接两个烧杯中的电解质形成一个闭合回路，并通过带电离子的定向运动平衡烧杯中电解质溶液的电荷，这不能通

3、过一根导线连接，因为导线不能传输阴离子和阳离子。第二，常见的化学电源，zn2o 2e=Zn(oh)2，zn2mno 2h2o=2mnohzn(oh)2，充电时如何连接外部电源的正负电极？建议充电时充电电池的电极连接方法如下：(1)观察原电池的四种判断方法；(2)观察原电池的两个电极为导体，活性不同(燃料电池的电极一般为惰性电极)；观察溶液在两极插入溶液；观察回路形成闭合回路或两极直接接触；据观察，基本的电化反应是一种自发的氧化还原反应。金属腐蚀四定律电解槽原理引起的腐蚀化学腐蚀原电池原理引起的腐蚀及防护措施。对于同种金属，腐蚀速度：强电解质溶液、弱降解溶液、非电解质溶液。两种金属之间的活性差异

4、越大，腐蚀越快。对于相同的电解质溶液，电解质溶液的浓度越高，腐蚀越快。问题是在金属的电化学腐蚀中，只有氧气和氢气被用作氧化剂？提示不是。其他氧化颗粒也会导致金属的电化学腐蚀。必测点47一次电池正负极的判断方法及电极反应式1的书写。一次电池正负极的判断；2.电极反应式1的编写。通用电极反应公式的编写。向B烧杯中滴加浓盐酸。将40%的氢氧化钠溶液滴加到B烧杯中，发现电流表指针偏转。试着回答以下问题：(1)为什么指针在两次操作中会偏移？(2)为什么在两次操作中指针偏转方向相反？试着用化学平衡运动原理来解释它。(3)操作过程中， C1杆上的反作用力为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

5、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (4)C2杆在运行过程中的反作用力为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _在判断电极时，不应简单地根据金属的活性来判断，而应根据具体的反应条件来判断，如：在强碱溶液中，铝比镁更易挥发，铝作为负极，镁作为正极；在浓硝酸中钝化后，铁和铝比金属如铜更难失去电子。铜和其他金属用作负电

6、极，而铁和铝用作正电极。判断一次电池正负极的注意事项，应用1(保定质检2013)一次电池正负极的极性不仅与电极材料的性质有关，还与电解液有关。下列由不同材料组成的原电池具有正确的电极反应()。一种由铁、铜和稀硫酸组成的原电池，其负反应式为由铝、镁和氢氧化钠溶液组成的Fe3E=Fe3B原电池，其负反应式为由铅、铜和氯化铁溶液组成的Mg2E 2 Oh=Mg2 Oh)2C原电池，其正反应式为由铝、铜和浓硝酸组成的Cu2E=Cu2D原电池。负反应公式是Cu2e=Cu2，答案d，原电池原理在化学工业、农业生产和科学研究中的应用1。加速氧化还原反应速率是一种自发的氧化还原反应，当设计原电池时，反应速率增加

7、。例如，当锌与稀硫酸反应时，加入少量硫酸铜溶液可以加快生成H2的反应速度。比较金属的活性当两种金属用作一次电池的电极时，用作负电极的金属通常比用作正电极的金属更有活性。例如，有两种金属，A和B，它们通过导线连接并插入稀硫酸中。观察到甲溶解，在乙极上产生气泡。假设A是负极，B是正极，所以金属活性是ab。3用于金属保护，因此被保护的金属产品可用作一次电池的正极。例如，为了保护铁水管或钢桥，它可以通过电线与锌块连接，这样锌可以用作一次电池的负极。4.设计电池和制造化学电源。例如，根据以下反应设计的原电池如下表所示：5。探索金属腐蚀的速度和速度。电解原理引起的腐蚀。一次电池原理引起的化学腐蚀引起的腐蚀

8、。典型实施例2 (2012吉林最终质量检验)实验发现，在298 K的三氯化铁酸性溶液中加入少量锌颗粒后，Fe3立即还原为Fe2.根据实验事实，一个化学兴趣小组设计了一次电池装置，如图所示。以下相关陈述是正确的()。一次电池的正反应是：Zn2e=Zn2 B，左烧杯中溶液的红色逐渐消退，电池的铂电极上出现c气泡，d电池的总反应是：3Zn2Fe3=2Fe3Zn2=2fe3zn2，正电极的分析是得到电子的反应，a是错误的；左边烧杯中的电极反应公式是Fe3e=Fe2，b是正确的，c是错误的；因为铁在金属活性的顺序上排在氢之前，所以在酸性溶液中不会产生铁，而D是错误的。答：理论上，所有可以自发进行的氧化还

9、原反应都可以设计成原电池。(1)氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为一次电池的阴极和阳极。(2)确定电极材料。如果进行氧化反应的物质是简单的金属，该金属可以直接用作负极；在气体(如H2)或溶液中还原离子的情况下，惰性电极(如铂和碳棒)可用作负电极。具有还原反应的电极材料必须比负电极材料活性低。(3)确定电解质溶液，其通常选自反应物。(4)形成闭环。在反应A开始时，氧化反应发生在反应B中的石墨电极上。在反应B开始时，反应A中石墨电极上的Fe3被还原。当电流计读数为零时，反应达到化学平衡。电流计读数为零后，二氯化铁固体溶解在A中，并作图一次电池的阳极、阴极和反应产物根据还原剂的阳

10、极材料、氧化产物的阳极产物、氧化剂的阳极材料和还原产物的阳极产物来确定。根据电池反应中转移的电子数，确定电极反应中获得和损失的电子数。注意环境介质对反应产物的影响。写出正确的电极反应公式。试卷抽样(12分)一所学校的研究小组想设计一次电池，用镁条和铝片作为电极，用稀氢氧化钠溶液作为电解液。(1)给你一个电流表，请画出原电池的示意图，并标出正负极。在给定的电极材料中，铝板可以与NaOH溶液发生自发氧化还原反应：2al2naoh6h2o=2naal (oh) 43h2还原剂氧化剂氧化产物还原产物。由此可见：负电极(Al):2al 6 e8oh=2al(oh)4正电极(Mg2):6h2o 6 e=3

11、h 2。原电池中的电极反应与溶液的酸碱度有关。评分规则(1)如右图所示(4分) (如果正负极没有标记，扣2分)(2) 2al8oh6e=2al (oh) 4 (4分)(3) 6h2o6e=3h26oh (4分)，把握考试方向，这位著名教师揭示了原电池原理的分析和应用是高考的热点。预计2014年高考仍将出现对新电源工作原理的分析和电极反应公式的编写，必须引起高度重视。角度1。一次电池工作原理1(2012福建综合治理，9)下图所示实验装置的K闭合，以下判断正确()。答2(广东，2011年12月2日)一组设计了如图所示的装置，用于研究电化学原理。以下语句不正确()。当Aa和B不连接时，金属铜会沉淀在

12、铁板上。当钡和硼通过导线连接时，铜片上的反应是：Cu22e=Cu C无论钡和硼是否连接，铁片将溶解，溶液将逐渐由蓝色变为淡绿色。Da和B分别连接到DC电源的正极和负极。当电压足够大时，Cu2移动到铜电极。当A和B不连接时，铁与硫酸铜溶液反应：二氯化铁。当甲和乙通过导线连接时，它们形成一次电池，铁作为负电极，铜作为正电极。还原反应发生在铜片上：Cu22e=Cu，氧化反应发生在铁片上：Fe2e=Fe2，B项正确；从上面的分析可以看出，无论A和B是否相连，反应都是这样发生的：fecu2=fe2cu，所以溶液从蓝色(cu2的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2的颜色)，而C项是正确的；当A和B分别连接到DC电

13、源的正极和负极时，它们形成一个电解池，铜片作为阳极，铁片作为阴极，Cu2应该移动到阴极(铁电极)，有一个D误差。答案D，角度2。新化学电池3(福建，2011年11月)研究人员开发了一种锂水电池，可用作鱼雷和潜艇的备用电源。该电池使用锂金属和钢板作为电极材料，LiOH作为电解质。使用时，可以加水排出。以下关于电池的陈述不正确()。水既是氧化剂又是溶剂；b、放电时正极产生氢气；放电时，氢氧化物向正极移动；d，总反应为：2L 2 H2O=2L 2 H2O 2。原电池电解质溶液中的阳离子移动到正电极，而阴离子移动到负电极。答案C，4(安徽理中，12 C，4(2011)研究人员最近发明了一种“水”电池，

14、它可以利用淡水和海水含盐量的不同来发电。在海水中，电池的总反应可表示为：5mno22ag2NaCl氯化钠=na2mn5o102agcl。以下关于“水”电池在海水中放电的说法是正确的()。正电极反应公式：AgCle=每生成1摩尔Na2Mn5O10，AgCl B转移2摩尔电子。CNa不断向“水”电池的负极移动。DAgCl是还原产物。通过分析A项，AgCle=AgCl应该是负数当分析连接时，外部电路的电流从流动方向流出，表明它是负的和正的，金属活性是：当连接时，它是正的和负的，金属活性是：当连接时，气泡从顶部逸出，表明它是负的和正的，金属活性是：当连接时，质量减少，表明它是负的和正的，金属活性是：因

15、此，金属活性：b项是正确的。答案B，角度2。电化学腐蚀与防护2(2012山东理工大学，13)以下关于金属腐蚀的陈述是正确的()。在图a中，插入海水中的铁棒越靠近底端，腐蚀越严重。在图b中，当开关从m变为n时，CuZn合金的腐蚀速率降低。在图c中，当开关打开时，锌的腐蚀速率增加，锌释放的气体速率也增加。在图d中，二氧化锰干电池的自放电腐蚀主要是由二氧化锰的氧化引起的。通过分析项目a，由于液体表面的高浓度氧及其与海水的接触，铁存在于液体表面。c项，开关接通后，形成原电池，锌的腐蚀速率增加，氢在铂电极上放电产生H2；第四项，干电池的自放电腐蚀是由氯化铵产生的氢氧化引起的。答案乙，3(浙江理中乙，3(

16、2011，10)氯化钠溶液滴在一个明亮和干净的铁板表面。一段时间后，发现被液滴覆盖的圆的中心区域(A)已经被腐蚀和变暗，并且如图所示，在液滴的外边缘上形成棕色锈环(B)。造成这种现象的主要原因是液滴下的氧含量低于边缘处的氧含量。以下陈述是正确的()。液滴a中的Cl从a区迁移到b区，b区的边缘是正电极区。电极反应发生如下：在o22h2o4e=4OHc的条件下，铁液滴由于还原反应而被腐蚀，生成的Fe2从a区迁移到b区，在b区与羟基形成铁(羟基)2，该铁(羟基)2进一步被氧化和脱水形成铁锈d。正极的反应是O22H2O4e=4OH，b是正确的。从茎部可知，铁板因吸氧而腐蚀，铁作为负极，发生氧化反应，所

17、以C项有误；铜螺丝是正极，所以d是错的。答案B，角度3。电池在工农业生产和生活中的应用4(四川理中，2012，11)一种基于酸性燃料电池原理的酒精检测仪，其负极上的反应是：CH3CH 2 Oh 4 EH2O=CH3CO 4H。以下陈述是正确的()。a在检测过程中，电解液中的h移动到负极。b如果有0.4摩尔电子转移，在标准条件下消耗4.48升氧气。c电池反应的化学方程式为：CH3CH 2OH2O 2=CH3CO OH2O 2D。正极上的反应为：O24e2H2O=4OH，解决了a项。在检测期间，电解质溶液中的h移动到正极。在项B中，如果在反应中有0.4摩尔电子转移，在标准温度和压力下消耗的O2体积为2.24升；在d项中，电解质溶液是酸性的，并且在正电极上的反应是O24e4H=2H2O。答案C，5(海南化工C，5(2012，16)新型高效甲烷燃料电池采用铂作为电极材料，CH4和O2分别引入两个电极，