2020高考化学一轮复习 第6章 电化学原理学案 新人教版

第22讲原电池化学电源［考纲要求］1。

理解原电池的构成、工作原理及应用，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。

考点一原电池的工作原理及应用1．概念：把化学能转化为电能的装置。

2．工作原理（以铜锌原电池为例）（1)原理分析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反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K＋移向正极,Cl－移向负极①盐桥作用:a。

连接内电路形成闭合回路.b。

维持两电极电势差（中和电荷）,使电池能持续提供电流。

②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn与Cu2＋隔离,电池效率提高,电流稳定.3．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。

(2）二看两电极：一般是金属活动性不同的两电极。

(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．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池（√）(2）在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极（√）（3)在锌铜原电池中，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（×)（4）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（×）(5)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极（×)（6）一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高（√）2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________。

答案：②④⑥⑦3．原电池正负极的判断方法（1）由组成原电池的电极材料判断。

一般是活动性较强的金属为________极,活动性较弱的金属或能导电的非金属为____________极.(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

第2讲原电池化学电源一、原电池1.概念:①把转化为②的装置。

2.构成条件(1)有两个③的电极(常为金属或石墨)。

(2)将电极插入④中。

(3)两电极间构成闭合回路。

3.工作原理(续表)电子流向由片沿导线流向片离子迁移阴离子向迁移阳离子向迁移电池总反Zn+Cu2+Cu+Zn2+二、化学电源的种类及其工作原理1.一次电池(碱性锌锰电池)碱性锌锰电池的工作原理如图所示:负极(Zn),电极反应式为。

正极(MnO2),电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-。

总反应式:Zn+2MnO2+2H2O Zn(OH)2+2MnOOH。

2.二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应a.负极反应:。

b.正极反应:PbO2+4H++S-+2e-PbSO4+2H2O。

c.总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。

(2)充电时的反应a.阴极反应:。

b.阳极反应:。

c.总反应:2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4。

3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)负极反应正极反应电池总反2H2+O22H2O⑤锌⑥铜⑦Zn-2e-Zn2+⑧Cu2++2e-Cu ⑨氧化⑩还原锌铜负极正极Zn+2OH--2e-Zn(OH)2Pb+S--2e-PbSO4PbSO4+2e-Pb+S-PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S-2H2-4e-4H+2H2+4OH--4e-4H2O O2+4H++4e-2H2O O2+2H2O+4e-4OH-1.原电池实质的2个方面(1)能量转化:化学能转化为电能。

(2)反应本质:自发进行的氧化还原反应。

2.原电池中的4个“方向”(1)外电路中电子移动方向:负极→正极。

(2)外电路中电流方向:正极→负极。

(3)电池内部离子移动方向:阴离子→负极,阳离子→正极。

(4)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向:K+→正极,Cl一→负极。

3.判断原电池正负极的6种方法电极材料、电极现象、电子移向、离子移向、得失电子、电解质溶液。

第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护一、电解原理及规律1.电解(1)定义:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起①的过程。

(2)能量转化形式:在此过程中,将②能转化为③能。

2.电解池的构成条件(1)有与④相连的两个电极。

(2)两个电极插入⑤(或⑥)中。

(3)形成⑦。

3.电解池中电子和离子的移动方向特别提醒:电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流,即电子本身不会通过电解质溶液。

4.电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例):总反应方程式:。

5.电解时两极粒子放电顺序二、电解原理在工业生产中的应用1.氯碱工业电极反阳极:(反应) 阴极:(反应)总反应氯碱工业制、和2.电镀与铜的电解精炼电极材电极反Zn-2e-Zn2+Fe-2e-Fe2+Ni-2e-Ni2+电极材电极反电解质溶液注:理论上,电镀液的成分及浓度保持不变;电解精炼铜时,粗铜中的Ag、Au等不反应,沉积在电解池底部形成3.电冶金利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。

(1)冶炼钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电极反应:阳极:2Cl--2e-Cl2↑。

阴极:。

(2)冶炼铝:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电极反应:阳极:。

阴极:。

(3)冶炼镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电极反应:阳极:。

阴极:。

三、原电池、电解池、电镀池的比较四、金属的腐蚀和防护1.金属腐蚀的本质:金属原子变为金属阳离子,金属发生。

2.金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀条件金属与直接接触不纯金属或合金与接触(续表)电流电流产生金属被较活泼金属被两者往往同时发生,腐蚀更普遍(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀Fe-2e-Fe2+2H++2e-H2↑ O2+2H2O+4e-4OH-总反应2H++FeH2↑+Fe2+O2+2H2O+2Fe2Fe(OH)2O2+2H2O+4Fe(OH)24Fe(OH)3铁锈的形成:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O。

第2讲原电池电[考纲要求] 1了解原电池的工作原，能写出电极反应和电池反应方程式。

2了解常见电的种类及其工作原。

考点一原电池及其工作原1．概念把能转为电能的装置。

2．工作原以锌铜原电池为例3(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧还原反应发生(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。

题组一原电池工作原的考查1．下列装置中能构成原电池产生电流的是( )答案 B解析A项，电极相同不能构成原电池；项，酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；D项，锌与电解质溶液不反应，无电流产生。

2．有关电知识的描述正确的是( )A．O＋H2O===(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的能转为电能B．某原电池反应为＋2AgNO3===(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的饱和溶液．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．论上说，任何能自发进行的氧还原反应都可设计成原电池答案 D解析O＋H2O===(OH)2不是氧还原反应，和AgNO3反应生成Ag 沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。

规避原电池工作原的4个易失分点(1)只有放热的氧还原反应才能通过设计成原电池将能转为电能。

(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。

(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。

(4)原电池的负极失去电子的总等于正极得到电子的总。

题组二原电池正、负极的判断3．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．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答案 D解析A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧钠溶液构成的原电池，则负极是铝；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。

第二节原电池化学电源最新考纲：1.理解原电池的构成、工作原理及应用。

2.能书写电极反应和总反应方程式。

3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应，能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。

2.科学精神与社会责任：通过原电池装置的应用，能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践。

知识点一原电池工作原理及应用1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。

2．构成条件反应能自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路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总反应离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(1)电极①负极：失去电子，发生氧化反应；②正极：得到电子，发生还原反应。

(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极；②电流从正极流出经外电路流入负极；故电子定向移动方向与电流方向正好相反。

(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。

4．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，置换出的Cu能与Zn形成原电池，使产生H2的反应速率加快。

(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A>B。

第六章电化学原理第一课时原电池原理及其应用【考纲要求】1.掌声判断某装置是否是原电池的方法。

2.会书写原电池电极反应式及总的化学反应方程式。

3. 会判断原电池工作时电解质溶液PH的变化。

4. 会对新型原电池工作原理的分析。

5.了解金属的腐蚀和防护。

6. 掌声原电池的有关计算。

笔记与反思教与学方案【自学反馈】一.原电池1.定义: 。

2.构成原电池的条件(1)(2) 。

(3) (4) 。

3.电极判断,负极:(1) 金属,(2)电子流的极, (3)发生反应的电极。

正极(1) 金属,(2)电子流的极, (3)发生反应的电极。

注意:(!) 原电池构成的本质条件:某一电极(负极)要能与电解质溶液的中某种成分反应。

(2)很活泼的金属单质不可做原电池的负极,如K、Na、Ca等(3)在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

(4)两极得失电子数相等二.燃料电池它以还原剂(甲醇、氢气、一氧化碳、甲烷等作燃料)为负极反应物,以氧化剂(氧气、空气等)为正极反应物。

电解质则有碱性、酸性、熔融盐和固体电解质。

【例题解析】1.下列实验现象描述不正确的是 ( )A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中, 铜片表面出现气泡B.用锌片作阳极, 铁片作阴极.电解氯化锌溶液, 铁片表面出现一层锌C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的烧杯中,加入几滴氯化铜溶液解题思路:。

易错点: 。

2.镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染镉的镍镉电池,镍氢电池的总反应是: H2 + 2NiO(OH)=2Ni(OH)2,根据此反应式判断,下列叙述中正确的是( )A.电池放电时, 电池负极周围溶液的PH值不断增大B.电池放电时, 镍元素被氧化C. 电池充电时,氢元素被还原D, 电池放电时,H2是负极解题思路:。

易错点: 。

【巩固练习】课堂反馈1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。