高考化学总复习专题六原电池 化学电源教学案.docx

1、高考化学总复习专题六原电池 化学电源教学案课时2原电池化学电源2018备考最新考纲1理解原电池的构成、工作原理及应用。2.能写出电极反应式和电池反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。考点一原电池的工作原理及其应用(考点层次A自学、识记、辨析)1原电池的概念：将化学能转化为电能的装置。2原电池的构成条件(1)能自发地发生氧化还原反应。(2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。负极：活泼性较强的金属。正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。(3)电极均插入电解质溶液中。(4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。3工作原理装置图电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极

2、反应Zn 2e=Zn2Cu2 2e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由锌片沿导线流向铜片离子迁移方向阴离子向负极迁移；阳离子向正极迁移电池反应方程式Zn Cu2=Zn2 Cu两类装置的不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长提醒：在原电池中活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。如MgAlNaOH溶液组成的原电池，Al作负极。自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入

3、食盐水中。4原电池原理的三大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。(3)设计制作化学电源首先将氧化还原反应分成两个半反应。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。如：根据反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2设计的原电池为：教材高考1(SJ选修4P461改编)当铜锌原电池产生电流时，下列说法正确的是()A阳离子移向Zn极，阴离子移向Cu极B电子

4、由Cu电极流向Zn电极C电流由Zn电极流向Cu电极D阴离子移向Zn电极，阳离子移向Cu电极答案D2.(RJ必修2P42“实践活动”改编)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是()A若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2B水果电池的化学能转化为电能C此水果发电的原理是电磁感应D金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片答案C3(溯源题)(2016上海化学，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示。铜棒的质量c(Zn2)c(H)c(SO)探源：本考题源于教材SJ选修4 P13“图1-9铜锌原电池构造和原理示意图”，对原电池的工作原理进行了

5、考查。诊断性题组1基础知识判断，正确的打“”，错误的打“”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极()(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强()(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应()(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()(5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生()(6)CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能()(7)在内电路中，电子由正极流向负极()(8)某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)2

6、2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液()2原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是()A(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D(4)中Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2解析(1)中Mg作负极；(2)中Al作负极；(3)中铜作负极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Cu作正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH。答案B3(2017广东粤西四校联考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A一段时间后，铜棒上有红色物质

7、析出B正极反应为：Zn2e=Zn2C在外电路中，电流从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液解析Cu为正极，电极反应为Cu22e=Cu，铜棒上有红色物质析出，A项正确，B项错误；在外电路中，电流从正极流向负极，C项错误；CuSO4溶液中c(Cu2)降低，故盐桥中的K移向CuSO4溶液，D项错误。答案A4某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。(1)给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。(2)一段时间后，铝片发生的电极反应式是_；镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_。解析铝能够与NaOH溶液反应，所以

8、作原电池的负极，而镁与NaOH溶液不反应，故作原电池的正极。答案(1)如图所示(2)Al4OH3e=AlO2H2O2H2O2e=H22OH【易错警示】规避原电池基础中的6个失分点1原电池的闭合回路有多种形式，如两电极相接触也是一种闭合。2盐桥使两池电解液相连接，构成闭合，但不能用导线替换。3只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，把多余的能量转化成电能。4在原电池中，电子不能通过电解质溶液。5电解液中的阴阳离子与导线中的电子各自的定向移动，构成一个完整的闭合回路，电子由负极移向正极，电解液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。6两个电极即使都是石墨，也可构成原电池，如一些燃料电池。考点二形形色色的

9、化学电源(考点层次B共研、理解、整合)对应学生用书P1361一次电池碱性锌锰干电池负极材料：Zn电极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2正极材料：碳棒电极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH总反应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2锌银电池负极材料：Zn电极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2正极材料：Ag2O电极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH总反应：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag2.二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)3燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池

10、，可分为酸性和碱性两种：种类酸性碱性负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH电池反应式2H2O2=2H2O提醒：原电池反应中，两极材料本身不一定发生反应。书写燃料电池的电极反应式时，一定要注意溶液的酸碱性。教材高考1(SJ选修4P15 “问题解决”改编)碱性锌锰电池总反应为Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2，则其正极反应为MnO2H2Oe=MnOOHOH。2(RJ选修4P783改编)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行：Cd2NiO(OH)2H2OCd(OH)22Ni(OH)2，由此判断错误的是()A放电时，

11、Cd作负极B放电时，NiO(OH)作负极C电解质溶液为碱性溶液D放电时，负极反应为Cd2OH2e=Cd(OH)2答案B3(溯源题)(2016课标全国，11)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。判断下列说法是否正确(1)负极反应式为Mg2e=Mg2()(2)正极反应式为Age=Ag()(3)电池放电时Cl由正极向负极迁移()(4)负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2()探源：本考题源于SJ选修4 P15“图1-10化学电源”及拓展，对常见化学电源的工作原理及电极反应进行了考查。拓展性题组题组一“常考不衰”的燃料电池1科学家设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为

12、电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，下列说法不正确的是()A.通入N2的电极的电极反应式为：N26e8H=2NHB反应过程中溶液的pH会变大，故需要加入盐酸C该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极D通入H2的电极为负极，A为NH4Cl解析N2与H2反应生成NH3，由于以稀盐酸为电解质，所以总反应为N23H22HCl=2NH4Cl。由“负氧正还”可知N2在正极反应，电极反应式为：N26e8H=2NH，H2在负极反应，电极反应式为3H26e=6H，A、B、D正确，C项错误。答案C2(2017惠州模拟)金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高

13、的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如下，下列说法正确的是()A放电时，空气极为负极B放电时，电池反应为4LiO2=2Li2OC有机电解液可以是乙醇等无水有机物D在更换锂电极的同时，要更换水性电解液解析A放电时，Li极为负极，错误；B.放电时，电池反应为4LiO22H2O=4LiOH，错误；C.因为有锂存在，就不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误；D.水性电解液中有沉淀生成，所以在更换锂电极的同时，要更换水性电解液，正确，所以选D。答案D3如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是()A电流由O2所在的铂电极流出BO2所在的铂电极处发生还原反应C该电池的负极反应式为：CH3CH2OH3H2O12e=2CO212HD微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量解析燃料电池，燃料在负极反应，氧气在正极反应。氧气在正极发生还原反应，电流由正极流向负极，A、B正确；由图可知负极反应物为CH3CH2OH(碳元素的化合价平均显2价