【新步步高】2017届高考化学二轮复习(浙江专用课件)专题复习：专题14原电池 化学电源

专题14原电池化学电源内容索引考点一原电池的工作原理考点二常见化学电源考点一原电池的工作原理知识梳理11.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.工作原理答案氧化还原反应(1)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型电子流向由Zn片沿导线流向Cu片氧化反应还原反应答案(2)原理归纳3.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中。4.盐桥原电池(加试)(1)构造(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。②盐桥的作用a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。③盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极。(3)单池原电池和盐桥原电池的对比图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。图2中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。[正误辨析]正误判断，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()√××√答案(5)在铜锌原电池中，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)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动()××答案题组一原电池装置的判断及应用123题组集训21.下面装置中，能构成原电池的是______________(填序号)。4567②④⑥⑦⑨答案8910112.(2015·浙江10月选考，16)如图所示进行实验，下列说法不正确的是()A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转D.装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋√12345678910113.在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是____________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__________________；负氧化Zn－2e－===Zn2＋答案1234567891011锌片上观察到的现象为________；铜为___极，电极上发生的_______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是________________________；铜片上观察到的现象是__________。原电池总反应的离子方程式为_________________________。锌片溶解正还原Cu2＋＋2e－===Cu铜极变粗Cu2＋===Zn2＋＋CuZn＋答案1234567891011题组二原电池正、负极的判断(加试)4.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√解析12345678910115.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↑√解析练后反思12345678910116.(2016·绍兴调研)根据下图，下列判断中正确的是()A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D.烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑题组三盐桥原电池(加试)√解析12345678910117.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)()A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端高B端低√解析12345678910118.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析√练后反思1234567891011题组四原电池原理的应用应用一判断金属的活动性9.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性________。(2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性________。ABCD答案1234567891011(3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性________。(4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性________。(5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性________。综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为____________________。ACDBBEACDBE答案123456789101110.(2016·浙江乐清芙蓉中学高一5月月考)有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，①A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电子由C→导线→D③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4，C极产生大量气泡④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，则四种金属的活动性顺序为()A.A＞B＞C＞DB.C＞A＞B＞DC.A＞C＞D＞BD.B＞D＞C＞A√练后反思1234567891011应用二设计原电池，画出装置图11.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＋易错提醒答案返回1234567891011考点二常见化学电源知识梳理11.碱性锌锰电池——一次电池电池组成：锌、碳棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵特点：用途广泛正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；负极反应：；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2答案2.银锌钮扣电池——一次电池电池组成：锌、氧化银、氢氧化钾溶液特点：放电平稳，电流大负极反应：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答案3.铅蓄电池——二次电池电池组成：铅、二氧化铅、硫酸特点：广泛用于机动车辆铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是，正极材料是。(1)放电时的反应PbO2Pb①负极反应：；②正极反应：。Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O答案(2)充电时的反应①阴极反应：；②阳极反应：；总反应：。PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4PbO2＋Pb＋2H2SO4放电充电2PbSO4＋2H2O答案4.镍氢电池——二次电池电池组成：贮氢合金，泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液特点：寿命长、性能好，比能量高(1)放电时的反应负极反应：MH－e－＋OH－===M＋H2O正极反应：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－(2)充电时的反应阴极反应：M＋H2O＋e－===MH＋OH－阳极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O总反应：NiO(OH)＋MH放电充电Ni(OH)2＋M说明(1)MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢。(2)可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。5.氢氧燃料电池电池组成：铂碳/氢气、铂碳/氧气，氢氧化钾溶液(或H2SO4溶液)特点：用于航天飞机、牵引车等。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。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===2H2OO2＋4e－＋4H＋===2H2O2H2＋4OH－－4e－===4H2O答案答案[正误辨析](1)在碱性锌锰电池中，正极碳棒不参与电极反应，起导电作用()(2)银锌钮扣电池工作一段时间后，溶液的pH不会发生很大变化()(3)在原电池中，一般情况下，阴离子移向负极，阳离子移向正极，而在铅蓄电池中，SO向两极均移动()(4)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用()√√√√2－4题组一常见电池考查123题组集训21.(2016·浙江乐清市芙蓉中学高一5月月考)人造地球卫星用到的一种高能电池—银锌电池，它在放电时的电极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断，氧化银是()A.负极，被氧化B.负极，被还原C.正极，被还原D.正极，被氧化√4562.(2016·杭州高一第二学期期末考试押题卷)氢氧燃料电池是一种新能源电池，如图为氢氧燃料电池示意图。下列说法不正确的是()A.该装置能将化学能转化为电能B.A极是正极，B极是负极C.电子由A极通过导线流向B极D.产物为无污染的水，属于环境友好电池√123456123456题组二燃料电池电极反应式的书写3.以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。(1)酸性介质(如H2SO4)负极：___________________________________________________；正极：___________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2OCH4＋2O2===CO2＋2H2O答案123456(2)碱性介质(如KOH)负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_____________