高考化学二轮复习 专题8 原电池 化学电源课件.ppt

专题8原电池化学电源 考点20原电池原理考点21化学电源 考点20原电池原理 600分考点700分考法考法1 原电池的判断考法2 原电池正负极的判断考法3 原电池电极反应式的书写考法4 原电池原理的应用 原电池原理 1 原电池 把化学能转化为电能的装置 2 原电池的形成条件 能自发进行的氧化还原反应 两个活动性不同的电极 燃料电池的两个电极可以相同 形成闭合回路 需满足三个条件 第一 存在电解质溶液 第二 两电极直接或间接接触 第三 两电极插入电解质溶液 原电池原理 3 工作原理图甲和图乙是铜锌原电池装置示意图 说明 图乙盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液 盐桥的作用 a 使整个装置构成通路 代替两溶液直接接触 b 平衡电荷 c 提高电池效率 原电池原理 4 导电粒子流向 如图 电子流向 外电路 负极 导线 正极 电流方向与电子流向相反 离子流向 内电路 阴离子向负极移动 阳离子向正极移动 注意 无论在原电池中还是在电解池中 电子均不能通过电解质溶液 返回 考法1原电池的判断1 分析有无外接直流电源 有外接直流电源的为电解池 无外接直流电源的才可能为原电池 2 依据原电池的形成条件判断 主要四看 1 看电极 两极为导体 且存在活动性差异 2 看溶液 两极插入溶液中 3 看回路 形成闭合回路或两极直接接触 4 看本质 看能否发生氧化还原反应 原电池反应是总反应能够自发进行的氧化还原反应 返回 考法2原电池正 负极的判断 注意 金属的活动性受所处的环境影响 如Mg Al的活动性 在中性或酸性溶液中活动性Mg Al 而在碱性溶液中 Al与OH 反应 Mg不反应 所以 Mg与Al连线后放入NaOH溶液中 Al是负极 Mg是正极 Fe Cu相连 浸入稀HNO3中 Fe作负极 浸在浓HNO3中Cu作负极 Fe钝化 返回 考法3原电池电极反应式的书写1 用 三步法 书写电极反应式 考法3原电池电极反应式的书写2 总反应式法书写电极反应式 1 书写步骤 步骤一 写出电池总反应式 标出电子转移的方向和数目 ne 步骤二 找出正 负极 失电子的电极为负极 确定溶液的酸碱性 步骤三 写电极反应式 负极反应 还原剂 ne 氧化产物正极反应 氧化剂 ne 还原产物 2 书写技巧若电极反应式较难时 可先写出较易的电极反应式 用总反应式减去较易的电极反应式 即得较难的电极反应式 返回 考法4原电池原理的应用1 加快氧化还原反应的速率一个自发的氧化还原反应 设计成原电池时 反应速率增大 2 可用于比较金属的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 设计原电池 1 根据一个氧化还原反应的方程式 将其分为氧化反应和还原反应两个半反应 2 根据原电池反应特点 结合两个半反应 选择合适的电极材料和电解质溶液设计原电池 3 电解质溶液的选择 电解质是使负极放电的物质 因此电解质溶液一般要能够与负极 或电解质溶液中溶解的其他物质 如溶液中溶解的氧气 发生反应 4 电极材料的选择 原电池的电极必须能导电 负极一般能够与电解质溶液反应 容易失去电子 因此负极一般是活泼的金属材料 考法4原电池原理的应用4 用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护 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 返回 考点21化学电源 600分考点700分考法考法5 燃料电池电极反应式的书写考法6 可充电电池的反应规律 1 一次电池 1 普通锌锰干电池锌锰干电池是用锌制圆筒形外壳作负极 位于中央的顶端盖有铜帽的石墨作正极 在石墨周围填充NH4Cl ZnCl2和淀粉糊作电解质 还填有MnO2和炭黑 其电极反应如下 1 一次电池 2 碱性锌锰电池碱性锌锰电池的负极是Zn 正极是MnO2 电解质是KOH 其电极反应如下 3 锂电池锂电池是用金属锂作负极 石墨作正极 电解质溶液由四氯化铝锂 LiAlCl4 溶解在亚硫酰氯 SOCl2 中组成 其电极反应如下 2 二次电池 1 最常见的二次电池是铅蓄电池 其正极覆盖PbO2 负极覆盖Pb 电解质是H2SO4溶液 2 铅蓄电池放电时的电极反应式 3 铅蓄电池充电时的电极反应式 3 燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池 可分为酸性和碱性两种 返回 考法5燃料电池电极反应式的书写燃料电池的总反应往往相当于燃料完全燃烧 但还要考虑燃烧产物与电解质溶液是否发生反应 燃料电池中都是燃料在负极失电子 O2在正极得电子 1 书写燃料电池的电极反应式时注意事项 1 若电解质是酸性的 在电极反应式中不能出现OH 2 若电解质是碱性的 在电极反应式中不能出现H 考法5燃料电池电极反应式的书写2 常见两种燃料电池电极反应式的书写 1 甲烷 氧气燃料电池电极反应式的书写该电池将金属铂片插入KOH溶液中作电极 在两极上分别通入甲烷和氧气 2 丁烷 氧化物燃料电池电极反应式的书写该电池中导电离子是氧化物中的O2 返回 考法6可充电电池的反应规律1 可充电电池有充电和放电两个过程 放电是原电池反应 充电是电解池反应 2 放电时的负极反应和充电时的阴极反应 放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆 原电池的电极反应和总反应都必须遵循原子守恒 电荷守恒和得失电子守恒 注意 可充电电池充电时原负极必然要发生还原反应 生成原来消耗的物质 即作阴极 连接电源的负极 同理 原正极连接电源的正极 作阳极 简记为 负连负 正连正 返回