化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池

1、第第3 3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能 電池電池第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型-2-考綱要求:1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-3-基礎(chǔ)梳理考點突破原電池及其工作原理1.定義原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2.構(gòu)成條件(1)兩個活動性不同的電極(金屬和金屬或金屬和非金屬導(dǎo)體)。(2)將電極

2、插入電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))中。(3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成閉合回路(或兩電極接觸)。(4)能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。3.工作原理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-4-基礎(chǔ)梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-5-基礎(chǔ)梳理考點突破自主鞏固下圖所示的裝置中第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-6-基礎(chǔ)梳理考點突破1.原電池工作原理示意圖 2.正、負極的判斷方法 第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)

3、化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-7-基礎(chǔ)梳理考點突破注意:原電池的正、負極判斷應(yīng)根據(jù)原電池的工作原理:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負極,發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極,而不能簡單地依據(jù)金屬的活動性來判斷。如Mg-Al-NaOH溶液構(gòu)成的原電池,不活潑的Al被氧化,作負極;Fe-Cu-HNO3(濃)構(gòu)成的原電池,Fe常溫下在濃硝酸中鈍化,不活潑的Cu被氧化,作負極。即原電池正負極的判斷,不僅要分析電極的活動性,還要考慮到電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-8-基礎(chǔ)梳理考點突破例1(2015

4、天津理綜)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作一段時間后,甲池的減小C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-9-基礎(chǔ)梳理考點突破歸納總結(jié):原電池中的“三”個方向“兩”個反應(yīng)(1)電子流向:電子從負極流出經(jīng)外電路流入正極。(2)電流方向:電流從正極流出經(jīng)外電路流入負極。(3)離子的遷移方向:電解質(zhì)溶液中,陰離子

5、向負極遷移,陽離子向正極遷移。當有離子交換膜時則只有陰離子或陽離子移向另一極保持電荷守恒。(4)正極反應(yīng):還原反應(yīng)。(5)負極反應(yīng):氧化反應(yīng)。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-10-基礎(chǔ)梳理考點突破跟蹤訓(xùn)練1.(2015湖北武漢調(diào)研)如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是()A.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端高B端低B.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端低B端高C.當杠桿為導(dǎo)體時,A端低B端

6、高;杠桿為絕緣體時,A端高B端低D.當杠桿為導(dǎo)體時,A端高B端低;杠桿為絕緣體時,A端低B端高 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-11-基礎(chǔ)梳理考點突破 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉C第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點一-12-基礎(chǔ)梳理考點突破3.(2015江蘇南京、鹽城模擬)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,圖中有機廢水中有機物可用C6H10O5表示。有關(guān)說法中正確的是() 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉第六單元第六

7、單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-13-基礎(chǔ)梳理考點突破化學(xué)電源及原電池原理的應(yīng)用1.化學(xué)電源(1)一次電池(堿性鋅錳干電池):堿性鋅錳干電池的工作原理如圖:第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-14-基礎(chǔ)梳理考點突破(2)二次電池(以鉛蓄電池為例):第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-15-基礎(chǔ)梳理考點突破2.原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)速率。一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng),設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率增大,例如

8、Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的CuSO4溶液能使產(chǎn)生氫氣的速率加快。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-16-基礎(chǔ)梳理考點突破(3)用于金屬的防護。使被保護的金屬制品作原電池的正極而得到保護。例如,保護鐵制輸水管或鋼鐵橋梁,可用導(dǎo)線將其和一塊鋅塊相連,使Zn作原電池的負極。(4)設(shè)計制作化學(xué)電源。設(shè)計原電池時要緊扣構(gòu)成原電池的條件:首先要將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng);根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點,結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正負極材料(負極就是失電子的物質(zhì),正極用比負極活動性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?如石墨)及電解質(zhì)溶液。第六單元第六單元第

9、第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-17-基礎(chǔ)梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-18-基礎(chǔ)梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-19-基礎(chǔ)梳理考點突破1.原電池電極反應(yīng)式的書寫 第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-20-基礎(chǔ)梳理考點突破例2(2015江蘇化學(xué))一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()

10、答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-21-基礎(chǔ)梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-22-基礎(chǔ)梳理考點突破第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-23-基礎(chǔ)梳理考點突破1.(2015甘肅聯(lián)考)液體燃料電池相對于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘

11、述中正確的是 ( ) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點二-24-基礎(chǔ)梳理考點突破2.(2015湖南長沙模擬)一種碳納米管能夠吸附氫氣,可作二次電池(如下圖所示)的石墨電極。該電池的電解質(zhì)為6molL-1KOH溶液,下列說法中正確的是(D) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-25-基礎(chǔ)梳理考點突破金屬的腐蝕與防護1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕第

12、六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-26-考點突破基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-27-考點突破4.金屬腐蝕的防護(1)改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu),可以增強金屬耐腐蝕的能力,如不銹鋼。(2)在金屬表面覆蓋一層保護層,如油脂、油漆、搪瓷、塑料、氧化成致密的氧化膜,以斷絕金屬與外界物質(zhì)接觸,達到耐腐蝕的效果。(3)與電化學(xué)原理有關(guān)的防護。電鍍:在金屬表面鍍上層耐腐蝕的金屬,如鐵上鍍鋅。電解法鈍化:將被保護的金屬接外加電源的正極,使電壓維持在使金屬鈍化的范圍內(nèi),將金

13、屬表面氧化上一層氧化物保護膜。犧牲陽極保護法:讓被保護的金屬作原電池的正極。陰極電保護法:讓被保護的金屬連外加電源的負極,作電解池的陰極。基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-28-考點突破基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-29-基礎(chǔ)梳理考點突破金屬腐蝕由快到慢的規(guī)律(1)電解池的陽極原電池的負極化學(xué)腐蝕原電池的正極電解池的陰極。(2)對同一種金屬來說,腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液(3)活動性不同的兩金屬,活動性差別越大,腐蝕越

14、快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕越快。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-30-考點突破 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-31-考點突破跟蹤訓(xùn)練下列說法錯誤的是()A.鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性B.若在海輪外殼上附著一些銅塊,則可以減緩海輪外殼的腐蝕C.自行車鋼架生銹主要是電化學(xué)腐蝕所致D.鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更容易生銹 答案解析解析關(guān)閉輪船外殼上附上銅塊后,輪船甲板的鐵作負極,會

15、加快輪船的腐蝕速率。 答案解析關(guān)閉B基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-32-考點突破實驗探究:原電池的設(shè)計設(shè)計依據(jù)原電池的工作原理及原電池的構(gòu)成條件。設(shè)計思路第二步:確定負極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液。負極材料:失電子的物質(zhì)(還原劑)作負極材料,即Cu。正極材料:用比負極材料金屬活動性差的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極材料,即Ag或石墨等?；A(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-33-考點突破電解質(zhì)溶液:含有反應(yīng)中作氧化劑的物質(zhì)作電解質(zhì),即FeCl3溶液,如

16、果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋),則負極容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子,正極容器中電解質(zhì)溶液應(yīng)含有發(fā)生還原反應(yīng)的離子。第三步:畫出裝置圖,注明電極材料和電解質(zhì)溶液,如圖:基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-34-考點突破解析解析關(guān)閉解析基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-35-考點突破 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱

17、點題型考點三-36-考點突破 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-37-考點突破 答案解析解析關(guān)閉該原電池中,亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以甲中石墨作負極,乙中石墨作正極,電子從負極沿導(dǎo)線流向正極,所以電子從甲中石墨經(jīng)導(dǎo)線流向乙中石墨,故A項正確;當電流計為零時,說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則反應(yīng)達到平衡,正逆反應(yīng)速率相等,故B項正確;電流計指針為零后,在甲中加入FeCl3固體,平衡向逆反應(yīng)方向進行,則銀作負極,乙中電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故C項正確;電流計指針為零后,在乙中加入硫化鈉固體,硫

18、離子和銀離子反應(yīng)生成硫化銀沉淀,平衡向逆反應(yīng)方向進行,電流計指針讀數(shù)不為零,故D項錯誤。 答案解析關(guān)閉D基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-38-考點突破基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-39-考點突破基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-40-考點突破基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-41-考點突破

19、基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型考點三-42-考點突破基礎(chǔ)梳理第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-43-考情分析解題策略跟蹤訓(xùn)練考情分析以教材變形裝置或新材料信息為背景考查電化學(xué)原理是近幾年高考命題的特點,以選擇、綜合分析題等考查電化學(xué)原理的應(yīng)用、電極反應(yīng)式的書寫、新型電池分析等。常見的命題角度有:(1)新型化學(xué)電源;(2)原電池與電解池的綜合考查;(3)電化學(xué)與化學(xué)實驗的綜合考查;(4)電化學(xué)與化學(xué)平衡、離子平衡的綜合考查。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)

20、化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-44-考情分析解題策略跟蹤訓(xùn)練1.從四個角度掌握兩類裝置的工作原理 2.新型化學(xué)電源的分析命題特點:命題背景或情景新穎,給出反應(yīng)陌生。但考查知識的落腳點并不陌生,考查原電池的工作原理。只要審清題意,找出有用信息,運用原電池的工作原理及氧化還原反應(yīng)知識即可順利解決。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-45-考情分析解題策略跟蹤訓(xùn)練3.原電池和電解池組合裝置的分析首先,由電極發(fā)生反應(yīng)的類型、電子的流向或電流的方向、電極金屬的活潑性、電解質(zhì)溶液中離子的移動方向等

21、判斷電池的正、負極,然后確定電解池的陰陽極,繼而分析各電極的電極反應(yīng)及實驗現(xiàn)象。4.多個電解池串聯(lián)組合裝置的分析無論是原電池還是電解池,無論是一個“池”還是多個任意“池”串聯(lián),在電路和電極上單位時間通過的電量相同。第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-46-考情分析解題策略跟蹤訓(xùn)練典例(2014廣東理綜)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極為Al,其他均為Cu,則()第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-47-考情分析解題策略跟蹤訓(xùn)練第六單元第六單元第第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池電池考點一考點二考點三熱點題型熱點題型-48-考情分析解題策略跟蹤訓(xùn)練 答案解析解析關(guān)閉NiMH放電時正極發(fā)生還原反應(yīng),分析化合價可知正極為NiOOH得電子生成Ni(OH)2,可知A選項正確;OH-由陰極向陽極移動,B項錯;M是金屬,無負價