高二化学选修4第4章复习教案

教学课题原电池与化学电源教学目标1.掌握原电池的概念和原电池构成的条件。2.学会区分化学电源的类别。重点难点.1．原电池的工作原理，电极反应式和电池反应方程2．一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用电化学基础第一节原电池原电池：1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池_______2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3、电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。4、电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向负极流入正极（3）从电流方向正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极第二节化学电池1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池一、一次电池1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二、二次电池1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。2、电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb＋SO42-－2e＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e＝PbSO4↓＋2H2O充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋SO42-阳极：PbSO4＋2e＝Pb＋SO42-两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4↓＋2H2O3\目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池三、燃料电池放电充电21、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。当电解质溶液呈酸性时：负极：2H2－4e=4H+正极：Ｏ2＋4e4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时：负极：2H2＋4OH－4e＝4H2O正极：Ｏ2＋2H2O＋4e＝4OH另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为：负极：CH4＋10OH－－＝＋7H2O；正极：4H2O＋2O2＋＝。电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低四、废弃电池的处理：回收利用1、生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，下列有关电极反应及产物的判断正确的是()A.负极反应可能是O2+4e-+2H2O4OH―B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32－、HCO3－、H2OC.正极反应可能是C6H12O6-24e-+24OH―6CO2+18H2OD.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、CO32－和H2O2、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢3、关于如图所示装置的叙述，正确的是A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原4、下列关于实验现象的描述不正确．．．的是A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快35、下列关于原电池的叙述正确的是（）A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B、原电池是化学能转变为电能的装置C、在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极6、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是A、锌片是正极，铜片上有气泡产生B、电流方向是从锌片流向铜片C、溶液中H2SO4的物质的量减少D、电解液的PH保持不变7、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是（）ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl28、以Mg片和Al片为电极，并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是A、Mg片作负极，电极反应：Mg－2e－＝Mg2+B、Al片作负极，电极反应：Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2OC、电子从Mg电极沿导线流向Al电极D、Mg片上有气泡产生9、下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是（）A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C、与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子D、常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化10、有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为：E2-+2e-=E，B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为（）A、A﹥B﹥E﹥DB、A﹥B﹥D﹥EC、D﹥E﹥A﹥BD、D﹥A﹥B﹥E11、某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是A、正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液B、正极为C，负极为Fe，电解质为Fe（NO3）3溶液4C、正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D、正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液1．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2）,电极反应可简化为：Zn－2e－==Zn2+；2NH4++2e－=NH3+H2,根据上述叙述判断下列说法正确的是A.干电池中锌为正极，碳为负极B.干电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极C.干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器D.干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化2．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极3．据报到，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn＋O2＝2ZnO原料为锌粒，电解液和空气。下列叙述正确的是A.锌为正极，空气进入负极反应B.负极反应为Zn－2e－＝Zn2＋C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸4．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）＋2MnO2（s）＋H2O（l）＝Zn(OH)2＋Mn2O3（s）。下列说法错误的是()A.电池工作时，锌失去电子B.电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0．2mol电子，锌的质量理论上减小6．5g5．锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn（s）＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2+＋Mn2O3（s）＋2NH3＋H2O在此电池放电时正极（碳棒）上发生反应的物质是（）A.ZnB.碳C.MnO2和NH4+D.Zn和NH36．锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充放电过程可以表示为：此电池放电时，被氧化的物质是2Ag＋Zn(OH)2======Ag2O＋Zn＋H2OA.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn7．微型锂碘电池可用植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I－。下列有关说法正确的是（）A.正极反应：2Li－2e＝＝2Li＋B.负极反应：I2＋2e－＝2I－C.总反应是：2Li＋I2＝2LiID.金属锂作正极8．下列说法不正确的是（）A.原电池中，负极上发生的反应是氧化反应充电放电5B.原电池中，电流从负极流向正极C.铜锌原电池中放电时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动D.碱性锰锌电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池9．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是()A、放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B、电池放电时，镍元素被氧化C、电池充电时，氢元素被还原D、电池放电时，H2是负极10．铅蓄电池放电时发生下列反应负极：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O使用该电池电解CuSO4溶液，当有纯铜1．6g析出时，铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为A.0．05molB.0．025molC.0．25molD.0．1mol11．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为Pb＋PbO2＋２H2SO4＝＝＝２PbSO4＋２H2O，下列结论正确的是（）A．Pｂ为正极被氧化B．溶液的pH不断减小C．SO42－只向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大12．锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn＋Br2Zn2＋＋2Br－。下列各反应①Zn－2e－====Zn2＋②Br2＋2e－====2Br－③2Br－－2e－====Br2④Zn2＋＋2e－====Zn，其中充电时的阳极和放电时负极的反应分别是A.①②B.③①C.④②D.③②13．目前人们正研究开发一种高能电池一钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的β—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+xSNa2Sx，以下说法正确的是A．放电时，钠作正极，硫作负极B．放电时，钠极发生还原反应C．充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D．充电时，阳极发生的反应是Sx2--2e-=Sx考点1放热反应与吸热反应[例1](2007年高考江苏卷，反应热)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)；H=+49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)；H=－192.9kJ·mol－1下列说法正确的是(A)CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol－1(B)反应①中的能量变化如图所示(C)CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量(D)根据②推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的H＞－192.9kJ·mol－16类型比较放热反应吸热反应定义有热量的化学反应热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法ΔH0ΔH0实例2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)；ΔH=-483.6kJ·mol-1C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g);ΔH=+131.3kJ·mol-1常见类型燃烧反应、中和反应