欢迎指导 电化学知识复习 第一节 原电池 扶风高中 李杰
【考纲解读】 【复习重点】 原电池工作原理及应用。 1、理解原电池原理。了解原电池的形成条件。 2、初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防 腐蚀方法。 3、掌握原电池原理的应用。能判断和书写电极反应式及总反应方程式。 【复习重点】 原电池工作原理及应用。
高考题型展望 : 2010年命题趋势 判断原电池中相关量的变化情况 加强对新科技电池的考查 实物图、图表类问题的分析 ☆综合应用并多见于大题中
【思考】下列装置中属于原电池的( ) 属于电解池的是( ) A B Cu Zn CuCl2 A B 你是如何区分这两个装置的?
原电池 【思考】 下列装置那些能构成原电池? 定义:把化学能转化为电能的装置 Zn 稀硫酸 酒精 Zn Cu 硫酸铜 Zn Cu 稀硫酸 不能 不能 不能 能
Zn Cu 稀硫酸 稀硫酸 Fe C 不能 能 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。由盐桥连接的两溶液保持电中性,两个烧杯中的溶液连成一个通路。导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路 能
【归纳总结】 1、两个活泼性不同的电极(其中一种是非金属导体也可) 原电池的形成条件 2、电解质溶液(或熔融的电解质,一般能与电极发生反应) 自发进行氧化 还原反应 1、两个活泼性不同的电极(其中一种是非金属导体也可) 2、电解质溶液(或熔融的电解质,一般能与电极发生反应) 原电池的形成条件 3、形成闭合回路(电极间须用导线连接或直接接触浸在电解质溶液中)
正极 负极 【考点探究】 原电池工作原理 Zn - - - Cu Zn2+ H+ H+ SO42- 电子沿导线传递,产生电流 不活泼金属 较活泼金属 Zn 失去电子 - - - Cu 溶液中阳离子得到电子 氧化反应 还原反应 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ Zn2+ H+ H+ 总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑ SO42- 阳离子 正极 负极 阴离子
【考点应用】 原电池原理应用 (一)加快氧化还原反应的速率 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中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生氢气的体积V L与时间t min的关系,正确的是( ) A B C D A
原电池原理应用 (二)比较金属活动性强弱 2、有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中,B极产生气泡,将A、D分别浸入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,将Cu浸入B的盐溶液中,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出,据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是( ) A.D、C、A、B B.D、A、B、C C.D、B、A、C D.B、A、D、C B
原电池原理应用 (三)用于金属的防护 3.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 ____________ (5)(2)(1)(3)(4) 在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下: 电解原理引起腐蚀>原电池原理引起腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀
原电池原理应用 (四)设计电池制造化学电源 4、下列化学反应有可能设计成原电池的是( ) 4、下列化学反应有可能设计成原电池的是( ) B、D A、CaCO3 + 2HCl CaCl2+CO2+H2O B、Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2 C、Na2SO3+2H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O D、CH4+2O2 CO2+2H2O 原电池反应的本质是氧化还原反应
【方法点拨】 原电池的电极判断 C 判断下列原电池中的正负极: A B C D (01广东2)镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行: Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知,该电池放电时的负极材料是( ) A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH) C 判断下列原电池中的正负极: A B C D
【方法探究】 原电池电极反应式的书写 (1)明确负极反应物是电极本身还是其他物质,反应产物及其化合价的变化。 (2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子还是其他物质(如溶有或通入氧气)。 (3)判断是否存在非放电物质参加反应。 (4)要注意遵循电荷守恒,质量守恒和电子守恒。 (5)亦可由电池总反应减去一极的电极反应式得另一极的电极反应式。
【点击高考 】 1、简单原电池电极反应式的书写 (07全国Ⅱ 10)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是 ( ) A.正极附近的离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出 D 课后练一练 【高考试题回顾】 (08重庆12 )(08广东5 )(08四川9 )(07宁夏 26)(07海南14)(06上海13)(05上海10)
【点击高考 】 2、燃料电池电极反应式的书写 (08北京5)据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是 ( ) A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24 L Cl2(标准状况)时,有0.1 mol电子转移 D
【拓展变形,挑战自我】 1.将上述题中电解质溶液变为酸性(07广东9)或中性(04天津12)电极反应如何写? 2.若为固体电解质,只允许H+ 或O2-通过,又怎样写? 3.若燃料为甲醇(08宁夏10 ),甲烷,丙烷(08山东29 ) ,丁烷(05广东15) CO(00吉江浙26)又怎样写?(09天津10,江苏12,宁夏37)
【点击高考 】 3、可充电电池电极反应式的书写 (08江苏5) 镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有 广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液, 其充、放电按下式进行 Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有关该电池的说法正确的是:( ) A.充电时阳极反应Ni(OH)2 –e- + OH-=NiOOH + H2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变 D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 A 【跟踪高考】(09浙江11)(08海南7)(07天津13 )(06广东16)(06重庆27)(05江苏14) 课后练一练
常用的电池 [回归教材]高二P88页 ①锌-锰干电池(09山东29) 请大家注意废旧电池的回收! ②铅蓄电池 ③锂电池 ④新型燃料电池
【本节总结】 原电池原理及其应用知识体系 构成原电池条件 原电池原理 原电池应用
谢谢指导 再见
1、锌-锰干电池 负极(锌筒) :Zn- 2e- = Zn 2+ 正极(石墨) : 总反应: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e— = 2NH3↑+ Mn2O3 + H2O 总反应: Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3↑+ Mn2O3 + H2O
2、铅蓄电池 负极Pb: Pb+ SO42- -2e- = PbSO4 正极PbO2: PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 总反应:
3、锂电池(非水有机溶剂电解液) 负极: 2Li- 2e— = 2Li+, 正极: I2 + 2e— = 2I—, 总反应:2Li + I2 = 2LiI 跟相同质量的其它金属作负极相比,使用寿命延长,高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。
4、燃料电池 氢氧燃料电池是一种新型的化学电池,其构造如图示:两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙逸出,并在电极表面放电。 负极H2:2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极O2:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 总反应: O2 + 2H2 = 2H2O