原电池-化学电源(人教版)课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,菜 单,课后作业,研考题,误区警示,新课标,化学（安徽专用）,固考基,教材回扣,提考能,随堂自测,析考点,重难突破,本小节结束,请按,ESC,键返回,本小节结束,请按,ESC,键返回,第一节,原电池,化学电源,1.,概念：把化学能转化为,_,的装置。,2,工作原理：,(,以锌,铜原电池为例,),电能,电极名称,负极,正极,电极材料,_,_,_,片,_,片,电极反应,_,_,_,反应类型,_,反应,_,反应,电子流向,由,_,片沿导线方向流向,_,片,电池反应,方程式,锌,铜,Zn,2e,=Zn,2,Cu,2,2e,=Cu,氧化,还原,锌,铜,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,3.,构成条件,【,巩固练习,】,1,(,填一填,),下列装置可以形成原电池的是,_,，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：正极：,_,；,负极：,_,。,2,(,画一画,),根据下列氧化还原反应设计一个原电池：,2FeCl,3,Fe=3FeCl,2,。,要求：,(1),画出此原电池的装置图，装置采用烧杯和盐桥。,(2),注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。,【,答案,】,(1),装置图如下：,(2),电池的正、负极及外电路中电子的流向如上图所示。,1.,一次电池,(,以碱性锌锰电池为例,),总反应为：,Zn,2MnO,2,2H,2,O=2MnOOH,Zn(OH),2,。,负极：,_,；,正极：,2MnO,2,2H,2,O,2e,=2MnOOH,2OH,。,Zn,2OH,2e,=Zn(OH),2,2,二次电池,铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：,3,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。,酸性,碱性,负极反应式,_,_,_,_,_,正极反应式,_,_,_,_,电池总反应式,2H,2,O,2,=2H,2,O,2H,2,4e,=4H,2H,2,4OH,4e,=4H,2,O,O,2,4H,4e,=2H,2,O,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,【,巩固练习,】,3,(,填一填,),Li,SOCl,2,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,LiAlCl,4,SOCl,2,。电池的总反应可表示为：,4Li,2SOCl,2,=4LiCl,S,SO,2,。,请回答下列问题：,(1),电池的负极材料为,_,，该极的电极反应为,_,。,(2),电池正极发生的电极反应为,_,【,答案,】,(1),锂,4Li,4e,=4Li,(2)2SOCl,2,4e,=4Cl,S,SO,2,考情播报：,2012,大纲,T,11,、广东,T,36(4),、安徽,T,11,、福建,T,9,、江苏,T,5D,、江苏,T,20(3),、山东,T,28(5),、海南,T,13(4),，,2011,北京,T,8,、广东,T,12,、海南,T,12,1,原电池的构成,2,正、负极的判断,3,电极反应式的书写,(1),(2012,山东高考节选,),利用反应,2Cu,O,2,2H,2,SO,4,=2CuSO,4,2H,2,O,可制备,CuSO,4,，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为,_,。,(2),(2012,江苏高考节选,),铝电池性能优越，,Al,AgO,电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为,_,。,(3),(2012,海南高考改编,),肼,(N,2,H,4,),和空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为：,_,_,。,【,解析,】,(1),据电池反应可知，,Cu,作负极，电极反应为,2Cu,4e,=2Cu,2,，则正极反应为,O,2,4H,4e,=2H,2,O,。,(2),由铝电池原理图可知，,Al,作负极，,AgO/Ag,作正极，电池反应为：,2Al,3AgO,2NaOH=2NaAlO,2,3Ag,H,2,O,。,(3),负极反应是还原剂失电子的反应，注意反应为碱性环境。,【,答案,】,(1)O,2,4H,4e,=2H,2,O,(2)2Al,3AgO,2NaOH=2NaAlO,2,3Ag,H,2,O,(3)N,2,H,4,4OH,4e,=4H,2,O,N,2,【,针对训练,】,1,(2012,福建高考,),将下图所示实验装置的,K,闭合，下列判断正确的是,(,),故,C,错误；在,b,处溶液中的,OH,失去电子，,c(OH,),减小，,c(H,),增大，,b,处滤纸不可能变红色，故,D,错误。,【,答案,】,A,考情播报：,2012,北京,T,12,、天津,T,7(6),、海南,T,16(1),，,2011,海南,T,6,、福建,T,11,、新课标,T,11,、安徽,T,12,、山东,T,29(2),高考中的新型电池，有,“,氢镍电池,”,、,“,高铁电池,”,、,“,锌,锰碱性电池,”,、我国首创的,“,海洋电池,”,、,“,燃料电池,”,(,如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、,CO,燃料电池,),、,“,锂离子电池,”,、,“,银锌电池,”,、,“,纽扣电池,”,等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量,(,单位质量释放的能量,),高等特点。,取材于这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数考生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。具体有以下几种考查角度：,1,新型电池,“,放电,”,时正、负极的判断,2,新型电池,“,放电,”,时正极、负极上电极反应式的书写,首先根据电池反应分析物质得失电子情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应；对于较复杂的电极反应，可以利用总反应较简单一极电极反应式较复杂一极电极反应式的方法解决。,3,新型电池,“,充电,”,时阴、阳极的判断,首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。,4,新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断,首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，进而可确定离子的移动方向。,【,解析,】,催化剂,a,表面发生的反应相当于原电池的负极反应，其电极反应为,2H,2,O,4e,=4H,O,2,，而催化剂,b,表面的反应相当于原电池的正极反应，其电极反应为,CO,2,2H,2e,=HCOOH,，由于,a,附近生成了,H,，而,b,附近消耗了,H,，故,C,不正确。,【,答案,】,C,【,针对训练,】,2,(2013,届江西盟校二模,),“,天宫一号,”,飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为：,MH,NiO(OH)M,Ni(OH),2,(M,为氢化物电极的储氢金属，也可看做,H,2,直接参加反应,),。下列说法正确的是,(,),A,充电时阴极区电解质溶液,pH,降低,B,在使用过程中此电池要不断补充水,C,放电时,NiO(OH),在电极上发生氧化反应,D,充电时阳极反应为：,Ni(OH),2,e,OH,=NiO(OH),H,2,O,【,解析,】,放电时，,Ni,元素化合价降低，发生还原反应，故,C,错误。充电时，阴极反应为：,2H,2e,=H,2,，阳极反应为：,Ni(OH),2,e,OH,=NiO(OH),H,2,O,，阴极区电解质溶液,pH,升高，故,A,错误，,D,正确。总反应过程中无,H,2,O,消耗，故,B,错误。,【,答案,】,D,原电池和化学电源的认识误区,1,并不是所有的氧化还原反应都能设计成原电池，如歧化反应，属于氧化还原反应，但不能设计成原电池。,2,原电池中较活泼金属不一定作负极，如,Fe,、,Cu,、浓,HNO,3,构成原电池，,Fe,因钝化而不能继续进行反应，故该电池中,Cu,作负极。,3,电子流动方向与电流方向混为一谈。电解质溶液中阳离子移动方向与电流方向一致，阴离子和电子的移动方向与电流方向相反。,4,电极反应与电极名称不对应。负极发生反应为氧化反应，正极发生反应为还原反应。,5,电池的负极材料不一定参加反应，如燃料电池的电极都是惰性电极。,6,H,2,放电不一定生成,H,，如在碱性条件下生成,H,2,O,。,考题传真,(2013,届包头高中毕业班第二次模拟测试,),下列说法正确的是,_,。,A.,构成原电池正极和负极的材料必须是金属,B.,在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原,C.,实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀,H,2,SO,4,反应,D.,原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能,E.,铜锌原电池工作时，在外电路，电子从正极流向负极,F.,在,Mg,Al,NaOH,溶液组成的原电池中，因,Mg,比,Al,活泼，故,Mg,作负极,G.,铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生还原反应,选项分析,错项,错原因,A,原电池正极材料可以是石墨，燃料电池的正、负极材料都可以是惰性材料,B,电子流出一极为负极，发生氧化反应,D,放电后产物仍具有一定能量，并不是将全部能量转化为电能,E,电子从负极流向正极,F,因,Mg,不能与,NaOH,溶液反应，而,Al,能，故,Al,为该电池的负极,G,放电时铅蓄电池的负极发生氧化反应,正确答案,C,Zn,与其中杂质、稀,H,2,SO,4,可构成原电池，加快,H,2,的产生速度,【,解析,】,充电电池的放电过程为原电池原理，故该反应是从左到右，被氧化的是,Cd,，作负极。,【,答案,】,C,2,(,选修,4P,73,T,6,，改编,),根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：,Zn(s),Fe,2,(aq)=Zn,2,(aq),Fe(s),(1),装置可采用烧杯和盐桥，画出装置图，注明电极名称、电子流动方向。,(2),负极反应,_,，正极反应,_,。,【,解析,】,根据电极反应可知，用盐桥连接时，锌做原电池的负极，发生反应：,Zn,2e,=Zn,2,，锌半电池的电解质溶液含,Zn,2,，如,ZnSO,4,等；铁做原电池的正极，发生反应：,Fe,2,2e,=Fe,，铁半电池的电解质溶液含,Fe,2,，如,FeSO,4,。,【,答案,】,(1),锌铁原电池装置如图所示,(2),负极：,Zn,2e,=Zn,2,正极：,Fe,2,2e,=Fe,高考真题演练,3,(2012,大纲全国卷,),四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是,(,),A,B,C,D,【,解析,】,利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则,作原电池的负极，,作正极，故活动性,；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性,；有气泡产生的电极发生的反应为,2H,2e,=H,2,，为原电池的正极，故活动性,；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为负极，故活动性,，由此可得金属活动性：,。,【,答案,】,B,4,(2012,四川高考,),一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：,CH,3,CH,2,OH,4e,H,2,O=CH,3,COOH,4H,。下列有关说法正确的是,(,),A,检测时，电解质溶液中的,H,向负极移动,B,若有,0.4 mol,电子转移，则在标准状况下消耗,4.48 L,氧气,C,电池反应的化学方程式为：,CH,3,CH,2,OH,O,2,=CH,3,COOH,H,2,O,D,正极上发生的反应为：,O,2,4e,2H,2,O=4OH,【,解析,】,在原电池中，阳离子要往正极移动，故,A,错；因电解质溶液为酸性的，不可能存在,OH,，故正极的反应式为：,O,2,4H,4e,=2H,2,O,，转移,4 mol,电子时消耗,1 mol O,2,，则转移,0.4 mol,电子时消耗,2.24 L O,2,，故,B,、,D,错；电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知,C,正确。,【,答案,】,C,5,(2011,新课标全国卷,),铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：,Fe,Ni,2,O,3,3H,2,O=Fe(OH),2,2Ni(OH),2,下列有关该电池的说法不正确的是,(,),A,电池的电解液为碱性溶液，正极为,Ni,2,O,3,、负极为,Fe,B,电池放电时，负极反应为,Fe,2OH,2e,=Fe(OH),2,C,电池充电过程中，阴极附近溶液的,pH,降低,D,电池充电时，阳极反应为,2Ni(OH),2,2OH,2e,=Ni,2,O,3,3H,2,O,【,解析,】,由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故,Fe,为负极，,Ni,2,O,3,为正极，,A,正确。放电时，,Fe,失电子被氧化，负极反应为,Fe,2OH,2e,=Fe(OH),2,，,B,正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为,Fe(OH),2,2e,=Fe,2OH,，,pH,增大，,C,错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为,2Ni(OH),2,2OH,2e,=Ni,2,O,3,3H,2,O,，,D,正确。,【,答案,】,C,6,(1),(2012,天津高考改编,),熔融状态下，,Z(Na),的单质和,FeG,2,(G,是,Cl),能,组成可充电电池,(,装置示意图如图,),，反应原理为：,放电时，电池的正极反应式为,_,；充电时，,_(,写物质名称,),电极接电源的负极；该电池的电解质为,_,。,(2),(2011,山东高考,T,29(2),),右图为钠硫高能电池的结构示意图。,该电池的工作温度为,320 ,左右，,电池反应为,2Na,xS=Na,2,S,x,，,正极的电极反应式为,_,_,。,M(,由,Na,2,O,和,Al,2,O,3,制得,),的两个作用是,_,。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的,_,倍。,【,解析,】,(1)Na,与,FeCl,2,形成的可充电电池在放电时为原电池，正极发生的反应为,Fe,2,2e,=Fe,。,根据可充电电池装置可知，放电时熔融,Na,电极作负极，熔融,FeCl,2,电极作正极；充电时，原电池的负极接电源负极作电解池阴极，原电池的正极接电源正极作电解池阳极，故充电时钠接电源的负极。因为该电池中电极材料为熔融,Na,电极和熔融,FeCl,2,电极，所以电解质为,Al,2,O,3,。,细研评分细则掌握得分技巧,课后作业（二十九）,