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第2讲原电池化学电源第六章化学反应与能量化学人教版[考纲要求]1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。原电池及其工作原理考点一I1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是。2.工作原理以铜锌原电池为例氧化还原反应电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应反应类型电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向，Cl－移向氧化反应还原反应正极负极Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu3.原电池的构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。1.在下列原电池图示中依据电子流向和离子移动方向画出形成闭合回路的原理。e-失负正得深度思考2.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(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)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()√××√题组一题组二1234题组一原电池正、负极的判断解析1.下列有关原电池的说法中正确的是()A.在内电路中，电子由正极流向负极B.在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C.原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时，可能会伴随着热能变化题组一题组二1234解析A项，内电路中不存在电子的移动；题组一原电池正、负极的判断1.下列有关原电池的说法中正确的是()A.在内电路中，电子由正极流向负极B.在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C.原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时，可能会伴随着热能变化B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。D题组一题组二12342.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑题组一题组二1234原电池正、负极判断方法题组一题组二1234归纳总结说明原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。3.下列装置中能构成原电池产生电流的是()题组二原电池工作原理的考查题组一题组二12343.下列装置中能构成原电池产生电流的是()题组二原电池工作原理的考查题组一题组二1234电极相同不能构成原电池；酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；锌与电解质溶液不反应，无电流产生。B4.有关电化学知识的描述正确的是()A.CaO＋H2O===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B.某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池题组一题组二1234原电池原理的应用考点二I1.用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。2.设计制作化学电源(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。(2)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。正极3.比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作的金属比作的金属活泼。4.加快氧化还原反应的速率一个进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率。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。负极正极自发增大题组一判断金属的活泼性1.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是()A.ABCDEB.ACDBEC.CABDED.BDCAE12题组一3题组二456题组三2.有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A.A＞B＞C＞DB.C＞D＞A＞BC.D＞A＞B＞CD.A＞B＞D＞C12题组一3题组二456题组三3.某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是()ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3题组二设计原电池12题组一3题组二456题组三解析根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Cu作负极，含有Fe3＋的溶液作为电解质溶液，比Cu活泼性弱的作为正极。D4.请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极_________________，正极____________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋12题组一3题组二456题组三“装置图”常见失分点提示(1)不注明电极材料名称或元素符号。(2)不画出电解质溶液(或画出但不标注)。(3)误把盐桥画成导线。(4)不能连成闭合回路。12题组一3题组二456题组三反思归纳5.电工经常说的一句口头禅：“铝接铜，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：________________________________________________________________。题组三改变化学反应速率铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路12题组一3题组二456题组三6.把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)12题组一3题组二456题组三(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。(2)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图像是________。12题组一3题组二456题组三解析加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，(1)a中Zn减少，H2体积减小；(2)中由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多；(3)当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时，由于CH3COO－＋H＋===CH3COOH，a中c(H＋)减少，反应速率减小，但生成H2的体积不变，所以C项正确。答案(1)A(2)B(3)C12题组一3题组二456题组三考点三I1.碱性锌锰干电池——一次电池正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；负极反应：；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。化学电源Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)22.锌银电池——一次电池负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：。Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag考点三知识梳理题组训练返回3.二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是，正极材料是。PbPbO2考点三知识梳理题组训练返回(1)放电时的反应①负极反应：；②正极反应：；③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。(2)充电时的反应①阴极反应：；②阳极反应：；③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2OPbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4考点三知识梳理题组训练返回4.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。考点三知识梳理题组训练返回种类酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋正极反应式O2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4e－＋4H＋===2H2O1.可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？答案深度思考2.(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______。(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______。(填“减小”、“增大”或“不变”)减小减小减小增大题组一题组二1234题组三1.LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为____。(2)电池正极发生的电极反应为_______________。题组一化学电源中电极反应式的书写题组一题组二1234题组三解析分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。(1)负极材料为Li(还原剂)，Li－e－===Li。(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。答案(1)锂Li－e－===Li＋(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑题组一题组二1234题组三2.铝空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3负极：_________________________________；正极：__________________________________。4Al－12e－===4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－===12OH－题组一题组二1234题组三化学电源中电极反应式书写的一般步骤“加减法”书写电极反应式(1)先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH－，若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，O2生成水。题组一题组二1234题组三思维模型(3)正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池