浙江省版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題化學(xué)反應(yīng)與能量變化第單元原電池化學(xué)電源課件（選考部分B版）新人教版

1、第第2單元單元 原電池原電池 化學(xué)電源化學(xué)電源考試標(biāo)準(zhǔn)考試標(biāo)準(zhǔn)1原電池的概念原電池的概念(a/a)。2.銅鋅原電池的原理及電極反應(yīng)式銅鋅原電池的原理及電極反應(yīng)式(b/b)。3.原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件(a/b)。4.原電池的構(gòu)造與工作原原電池的構(gòu)造與工作原理，鹽橋的作用理，鹽橋的作用(/b)。5.判斷與設(shè)計(jì)簡單的原電池判斷與設(shè)計(jì)簡單的原電池(/c)。6.原電原電池的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式池的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式(/b)。7.原電池的正、負(fù)極原電池的正、負(fù)極和電子流向的判斷和電子流向的判斷(/c)。8.原電池的判斷原電池的判斷(/c)?？键c(diǎn)一考點(diǎn)一 原電池的工作原理與應(yīng)用原電池

2、的工作原理與應(yīng)用1原電池的概念原電池的概念：將：將_的裝置。的裝置。2原電池的構(gòu)成條件：原電池的構(gòu)成條件：(1)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(2)兩個(gè)兩個(gè)_的電極的電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙鸩牧峡梢允墙饘倩驅(qū)щ姷姆墙饘賹?。負(fù)極：活潑性較強(qiáng)的金屬。負(fù)極：活潑性較強(qiáng)的金屬。正極：活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。正極：活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(3)電極均插入電解質(zhì)溶液中。電極均插入電解質(zhì)溶液中。(4)構(gòu)成構(gòu)成_ (兩電極接觸或用導(dǎo)線連接兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能活潑性不同活潑性不同閉合回路閉合回路3工作原理工作原理以鋅銅原電

3、池為例以鋅銅原電池為例電極名稱電極名稱負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料_電極反應(yīng)電極反應(yīng) _反應(yīng)類型反應(yīng)類型_電子流向電子流向由由_沿導(dǎo)線流向沿導(dǎo)線流向_鹽橋中離鹽橋中離子移向子移向鹽橋中含飽和鹽橋中含飽和KCl溶液，溶液，_移向正極，移向正極，_移向負(fù)極移向負(fù)極原電池反原電池反應(yīng)方程式應(yīng)方程式_Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)ZnCuKCl-ZnCu2=Zn2Cu鋅片鋅片銅片銅片【易錯(cuò)判斷易錯(cuò)判斷】 正確的打正確的打“”，錯(cuò)誤的打，錯(cuò)誤的打“”(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2)在原電池中，負(fù)極材料的

4、活潑性一定比正極材料強(qiáng)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)帶有帶有“鹽橋鹽橋”的原電池比不帶的原電池比不帶“鹽橋鹽橋”的原電池電流持的原電池電流持續(xù)時(shí)間長續(xù)時(shí)間長()答案答案(1)(2)(3)(4)原電池正負(fù)極的確定方法原電池正負(fù)極的確定方法(1)由兩極的活潑性強(qiáng)弱確定：活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活由兩極的活潑性強(qiáng)弱確定：活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)在兩電

5、極發(fā)生的反應(yīng)來判斷：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正根據(jù)在兩電極發(fā)生的反應(yīng)來判斷：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)由電極變化情況確定：某一電極若不斷溶解或其質(zhì)量不斷由電極變化情況確定：某一電極若不斷溶解或其質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，則此電極為原電池的負(fù)極；若減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，則此電極為原電池的負(fù)極；若某一電極上有氣體產(chǎn)生，電極的質(zhì)量不斷增加或不變，該電某一電極上有氣體產(chǎn)生，電極的質(zhì)量不斷增加或不變，該電極發(fā)生還原反應(yīng)，為此電池的正極極發(fā)生還原反應(yīng)，為此電池的正極(燃料電池除外燃料電池除外)。歸納總結(jié)歸納總結(jié)(4)根據(jù)外電路中自由電子的移動(dòng)方向確定：在外電路中電子根

6、據(jù)外電路中自由電子的移動(dòng)方向確定：在外電路中電子流出的極為負(fù)極，電子流入的極為電池的正極。流出的極為負(fù)極，電子流入的極為電池的正極。(5)根據(jù)內(nèi)電路中離子的移動(dòng)方向確定：在內(nèi)電路中陽離子移根據(jù)內(nèi)電路中離子的移動(dòng)方向確定：在內(nèi)電路中陽離子移向的電極為正極，陰離子移向的電極為負(fù)極。向的電極為正極，陰離子移向的電極為負(fù)極。易錯(cuò)判斷題易錯(cuò)判斷題1有有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：現(xiàn)象如下：考法題組考法題組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置裝置部分部分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象a極質(zhì)量減極質(zhì)量減小，小，b極質(zhì)極質(zhì)量增大量增大b極有氣體極有氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生，c極極無變化

7、無變化d極溶解，極溶解，c極有氣體極有氣體產(chǎn)生產(chǎn)生電流從電流從a極極流向流向d極極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析解析裝置一是原電池，裝置一是原電池，a極質(zhì)量減小，說明極質(zhì)量減小，說明a極金屬失電子極金屬失電子形成離子，故形成離子，故a極金屬比極金屬比b極金屬活潑；裝置二沒有形成原電極金屬活潑；裝置二沒有形成原電池，可知池，可知b比比c活潑，且活潑，且c位于金屬活動(dòng)性順序表中氫的后面；位于金屬活動(dòng)性順序表中氫的后面；裝置三形成原電池，易知裝置三形成原電池，易知d比比c活潑；裝置四中，電流從活潑；裝置四中，電

8、流從a極流極流向向d極，則電子是從極，則電子是從d極流向極流向a極，知極，知d比比a活潑。因此四種金屬活潑。因此四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)榈幕顒?dòng)性順序?yàn)閐abc。答案答案C實(shí)驗(yàn)分析題實(shí)驗(yàn)分析題2用銅片、銀片、用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂裝有瓊脂-KNO3的的U形管形管)構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是原電池的敘述正確的是()A在外電路中，電流由銅電極流向銀電極在外電路中，電流由銅電極流向銀電極B負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為Age=AgC實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼

9、續(xù)工作D將銅片直接浸入將銅片直接浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同電池反應(yīng)相同解析解析銅片、銀片、銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線、鹽溶液、導(dǎo)線、鹽橋構(gòu)成一個(gè)原電池，橋構(gòu)成一個(gè)原電池，Cu作負(fù)極，作負(fù)極，Ag作正極，電極反應(yīng)為作正極，電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2(負(fù)極負(fù)極)，2Ag2e=2Ag(正極正極)，鹽橋起到，鹽橋起到了傳導(dǎo)離子、形成閉合回路的作用，電子是由負(fù)極流向正了傳導(dǎo)離子、形成閉合回路的作用，電子是由負(fù)極流向正極，電流的方向和電子的流向相反。因此極，電流的方向和電子的流向相反。因此A、B、C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確。正

10、確。答案答案D3利用反應(yīng)利用反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，設(shè)計(jì)一個(gè)原電，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。池裝置。(1)畫出簡易裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。畫出簡易裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。(2)簡易裝置的效率不高，電流在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰減。為解簡易裝置的效率不高，電流在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰減。為解決以上問題，常將原電池設(shè)計(jì)成帶鹽橋的裝置，畫出該原決以上問題，常將原電池設(shè)計(jì)成帶鹽橋的裝置，畫出該原電池裝置，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。電池裝置，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。(3)寫出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。寫出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。負(fù)極：負(fù)極：_，正極：正極：_。解析解析首先將已知的反應(yīng)拆成兩

11、個(gè)半反應(yīng)：首先將已知的反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)：Cu2e=Cu2、2Fe32e=2Fe2，然后結(jié)合原電池的電，然后結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知，該原電池的負(fù)極材料為極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知，該原電池的負(fù)極材料為Cu，正極，正極材料選用比銅活動(dòng)性差的能導(dǎo)電的材料即可。材料選用比銅活動(dòng)性差的能導(dǎo)電的材料即可。答案答案(3)Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2考試標(biāo)準(zhǔn)考試標(biāo)準(zhǔn)1常見化學(xué)電源常見化學(xué)電源(b/c)。2.銀鋅電池、鉛蓄電池、燃料電池的銀鋅電池、鉛蓄電池、燃料電池的工作原理與應(yīng)用價(jià)值工作原理與應(yīng)用價(jià)值(/b)?？键c(diǎn)二考點(diǎn)二 常見化學(xué)電源常見化學(xué)電源1電池的分類電池的分類2一次電池一次電池(1)鋅

12、銀電池鋅銀電池鋅銀電池負(fù)極是鋅銀電池負(fù)極是_，正極是，正極是_，電解質(zhì)溶液是，電解質(zhì)溶液是_溶液，其電極反應(yīng)如下：溶液，其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：負(fù)極：_；Ag2OKOHZnZn2OH2e=Zn(OH)2一次一次普通鋅錳干電池、堿性鋅錳普通鋅錳干電池、堿性鋅錳 電電鉛蓄電池鉛蓄電池燃料燃料氫氧燃料氫氧燃料池、銀鋅鈕扣電池池、銀鋅鈕扣電池二次二次正極：正極：_；電池總反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式：_ 。(2)堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池的負(fù)極是堿性鋅錳電池的負(fù)極是_，正極是，正極是_，電解質(zhì)溶液是，電解質(zhì)溶液是_溶液，其電極反應(yīng)為：溶液，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：負(fù)極： _ ；正極：正極： _ ；電池總反

13、應(yīng)式：電池總反應(yīng)式： _。Ag2O2eH2O=2Ag2OHZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgZnMnO2KOHZn2e2OH=Zn(OH)22MnO22e2H2O=2MnOOH2OHZn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)23二次電池二次電池(以鉛蓄電池為例以鉛蓄電池為例)(1)組成：組成：正極：正極：_；負(fù)極：；負(fù)極：_；電解質(zhì)：；電解質(zhì)：_。(2)工作原理：工作原理：鉛蓄電池是最常見的二次電池，其電極反應(yīng)分為放電和充鉛蓄電池是最常見的二次電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過程。電兩個(gè)過程。放電過程的電極反應(yīng)、總反應(yīng)：放電過程的電極反應(yīng)、總反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：_；正極：正極：_；

14、總反應(yīng)：總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。PbO2PbH2SO4溶液溶液充電過程的電極反應(yīng)、總反應(yīng)：充電過程的電極反應(yīng)、總反應(yīng)：陰極：陰極：_(還原反應(yīng)還原反應(yīng))；陽極：陽極： _(氧化反應(yīng)氧化反應(yīng))?？偡磻?yīng)：總反應(yīng)：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。鉛蓄電池的充、放電過程：鉛蓄電池的充、放電過程：4燃料電池燃料電池(1)燃料電池是通過燃料電池是通過_與與_分別在兩個(gè)電極上發(fā)分別在兩個(gè)電極上發(fā)生生_反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為_能的裝置。能的裝置。(2)以以30%的的KOH溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的電溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的

15、電極反應(yīng)如下：極反應(yīng)如下：負(fù)極：負(fù)極：_；正極：正極：O22H2O4e=4OH；總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O2=2H2O。(3)甲醇空氣燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，負(fù)極：甲醇空氣燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，負(fù)極：_，正，正極通入極通入_，電解質(zhì)溶液是，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，原電池總反應(yīng)式溶液，原電池總反應(yīng)式是是燃料氣體燃料氣體氧氣氧氣氧化還原氧化還原電電2H24OH4e=4H2O甲醇甲醇空氣空氣【應(yīng)用思考應(yīng)用思考】1在不同環(huán)境下，氫氧燃料電池的電極反應(yīng)式有何不同？在不同環(huán)境下，氫氧燃料電池的電極反應(yīng)式有何不同？答案答案電解質(zhì)是酸溶液時(shí)，負(fù)極：電解質(zhì)是酸溶液時(shí)，負(fù)極：2H24e=4H；正；正極：極：O24H4

16、e=2H2O。電解質(zhì)是堿溶液時(shí)，負(fù)極：電解質(zhì)是堿溶液時(shí)，負(fù)極：2H24OH4e=4H2O；正極：正極：O22H2O4e=4OH。2(1)氫氧燃料電池以氫氧燃料電池以KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的，溶液的pH將將_。(填填“減小減小”、“增大增大”或或“不變不變”)(2)氫氧燃料電池以氫氧燃料電池以H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的，溶液的pH將將_。(填填“減小減小”、“增大增大”或或“不變不變”)答案答案(

17、1)減小減小減小減小(2)減小增大減小增大1可充電電池充放電時(shí)電池的接法可充電電池充放電時(shí)電池的接法聯(lián)系：電池充電時(shí)發(fā)生的電極反應(yīng)和總反應(yīng)是放電時(shí)發(fā)生聯(lián)系：電池充電時(shí)發(fā)生的電極反應(yīng)和總反應(yīng)是放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的逆過程。反應(yīng)的逆過程。方法總結(jié)方法總結(jié)易錯(cuò)判斷題易錯(cuò)判斷題1(溫州十校溫州十校)汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，放電時(shí)的電池汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，放電時(shí)的電池反應(yīng)如下：反應(yīng)如下：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，根據(jù)，根據(jù)此反應(yīng)判斷下列敘述中正確的是此反應(yīng)判斷下列敘述中正確的是()APbO2是電池的負(fù)極是電池的負(fù)極CPbO2得電子，被氧化得電子，被氧化D電池放電時(shí)，溶液酸性增

18、強(qiáng)電池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)考法題組考法題組答案答案B2常用的紐扣電池為銀鋅電池，它分別以鋅和氧化銀為電極。常用的紐扣電池為銀鋅電池，它分別以鋅和氧化銀為電極。放電時(shí)鋅極上的電極反應(yīng)是放電時(shí)鋅極上的電極反應(yīng)是Zn2OH2e=Zn(OH)2，氧化銀極上的反應(yīng)是氧化銀極上的反應(yīng)是Ag2OH2O 2e=2Ag2OH，下，下列判斷中，正確的是列判斷中，正確的是 ()A鋅是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀是正極，發(fā)生還原反應(yīng)鋅是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀是正極，發(fā)生還原反應(yīng)B鋅是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)鋅是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)C鋅是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀是正極

19、，發(fā)生氧化反應(yīng)鋅是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)D鋅是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)鋅是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)解析解析放電時(shí)是原電池。負(fù)極是較活潑金屬，還原性物質(zhì)，放電時(shí)是原電池。負(fù)極是較活潑金屬，還原性物質(zhì)，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極是較不活潑金屬或?qū)w，氧化性物質(zhì)，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極是較不活潑金屬或?qū)w，氧化性物質(zhì)，發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生還原反應(yīng)。答案答案A應(yīng)用計(jì)算題應(yīng)用計(jì)算題3美國美國時(shí)代周刊時(shí)代周刊將氫燃料電池評為將氫燃料電池評為21世紀(jì)對人類生活具世紀(jì)對人類生活具有重大影響的技術(shù)之一。培根電池是一種堿性的氫氧燃料有重大影響的技術(shù)之一。培根電

20、池是一種堿性的氫氧燃料電池，已經(jīng)應(yīng)用在電池，已經(jīng)應(yīng)用在“阿波羅六號阿波羅六號”太空船上。將多個(gè)培根太空船上。將多個(gè)培根電池組合為電池組，向外供電，電池組工作穩(wěn)定后，它的電池組合為電池組，向外供電，電池組工作穩(wěn)定后，它的電動(dòng)勢和內(nèi)阻基本保持不變。電池所產(chǎn)生的水可以作為飲電動(dòng)勢和內(nèi)阻基本保持不變。電池所產(chǎn)生的水可以作為飲用水，今欲得常溫下水用水，今欲得常溫下水1 L，則電池內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的，則電池內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約為量約為()A8.9103 mol B4.5102 molC1.1102 mol D5.610 mol解析解析負(fù)極：負(fù)極：2H24e4OH=4H2O正極：正極：O24e2H2O=4OH答案答案C原理分析題原理分析題4科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑，世紀(jì)獲得電能的重要途徑，美國已計(jì)劃將甲醇燃料電池用于軍事。一種甲醇燃料電池美國已計(jì)劃將甲醇燃料電池用于軍事。一種甲醇燃料電池采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接采用鉑或碳化鎢作為電極