2021高考化学一轮复习专题6第2讲原电池化学电源学案新人教版
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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+===Zn 2++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。
高考化学一轮复习第八单元化学反应与能量第2节原电池化学电源教学案新人教版考纲点击1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和总反应。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
一、原电池的工作原理1.概念原电池是将______转变为____的装置。
2.工作原理如图以铜锌原电池为例:(1)在ZnSO4溶液中,锌片逐渐____,即Zn被____,锌原子____电子,形成________进入溶液,从锌片上释放出电子,经过导线流向____;溶液中的________从铜片上得电子,还原成为____并沉积在铜片上。
(2)电子流向:从____极流向____极。
(3)电流方向:从____极(____)流向____极(____)。
3.电极材料及反应式(以铜锌原电池为例)电极名称负极正极电极材料电极名称负极正极电极反应反应类型____反应____反应电池总反应4.原电池的构成判断要三看(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。
即时训练1 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:正极:___________、______________;负极:_______、____________;电解质溶液中的阴离子向_______极移动,阳离子向______极移动,形成电流。
二、常见的化学电源1.一次电池(以碱性锌锰电池为例)负极:材料____,电极反应__________________。
正极:材料MnO2,电极反应2MnO2+2e-+2H2O===2MnOOH+2OH-总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)22.二次电池(以铅蓄电池为例)负极:材料____,电极反应:_______________________________________________。
人教新课标版高考化学第一轮复习第6章第2节原电池和化学电源同步教案【考纲要求】1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池总反应式.2.了解常见化学电源的种类及其工作原理.【复习要求】1.了解原电池的工作原理。
2.能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。
3.能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。
4.能根据原电池原理进行简单计算。
5.熟悉常见的化学电源(一次电池、二次电池和燃料电池>,能分析常见化学电池工作原理,了解废旧电池回收的意义。
b5E2RGbCAP【近年考情】1.原电池的工作原理及电极反应式的书写.2.了解常用化学电源的构造及新型电源的工作原理,尤其是可充电电池的充放电过程.3.根据所给自发进行的反应设计原电池,并能绘制装置图.原电池为每年的必考题,主要是作为选择题出现,考查新型的原电池比较多,起点高落点低,最终还是落到原电池基础知识内容,例如:北京10-6C、天津10-2、全国10-12、全国10-35、北京9-6、北京9-8、天津9-10、北京8-5、天津8-12 等等都对原电池有所考查。
p1EanqFDPw【高考怎考】<2018全国卷1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个点极由有机光敏燃料<S)涂覆在纳M晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:DXDiTa9E3d<激发态)下列关于该电池叙述错误..的是:A .电池工作时,是将太阳能转化为电能B .电池工作时,离子在镀铂导电玻璃电极上放电C .电池中镀铂导电玻璃为正极D .电池的电解质溶液中I -和I 3-的浓度不会减少【解读】B 选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:I 3-+2e -=3I -;A 选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反应加起来可知,化学物质并没有减少;C 正确,见B 选项的解读;D 正确,此太阳能电池中总的反应一部分实质就是:I 3-3I -的转化<还有I 2+I-I 3-),另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗!RTCrpUDGiT【答案】B 一、原电池1.概念:把化学能转化为电能的装置。
原电池化学电源一次电池1.普通锌锰干电池的简图如图所示,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。
在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。
该电池工作时的总反应为Zn+2N+2MnO2 [Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O。
下列关于锌锰干电池的说法中正确的是( )A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原B.电池负极反应式为2MnO2+2N+2e-Mn2O3+2NH3+H2OC.原电池工作时,电子从负极通过外电路流向正极D.外电路中每通过0.1 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g【解析】选C。
普通锌锰干电池是一次电池,不能充电复原,A项错误;根据原电池工作原理,负极失电子,B项错误;由负极的电极反应式可知,每通过0.1 mol电子,消耗锌的质量是65 g·mol-1×=3.25 g,D项错误。
2.(双选)(2020·漳州模拟改编)锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池,剖视图如图所示,一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。
亚硫酰氯既是电解质,又是正极活性物质,其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2↑,该电池工作时,下列说法错误的是( )A.锂电极区发生的电极反应:Li-e-Li+B.放电时发生的总反应:4Li+2SOCl24LiCl+SO2↑+SC.锂电极上的电势比碳电极上的高D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,电池总反应和效率均不变【解析】选C、D。
锂电池中锂为电池的负极,失电子生成锂离子,反应式:Li-e-Li+,A 正确;放电时的总反应式为电池正负极得失电子总数相等时电极反应相加,4Li+2SOCl24LiCl+SO2↑+S,B正确;锂电极为电池的负极,负极的电势比正极低,C错误;若采用水溶液代替SOCl2溶液,锂电极则与水反应生成氢氧化锂,造成电极的损耗,D错误。
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原电池工作原理及其应用1.原电池的构成(1)概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
(2)构成条件如图是CuZn原电池,请填空:(1)两装置的差别①图Ⅰ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,电能效率低。
②图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,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,电能效率高。
(2)反应原理①电子方向:从负极流出沿导线流入正极。
②电流方向:从正极沿导线流向负极。
③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(4)盐桥作用①连接内电路,形成闭合回路。
②平衡电荷(盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极),使原电池不断产生电流。
3.原电池原理的应用(1)比较金属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。
(2)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。
例如,在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
(3)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
如Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2,负极用Cu,正极用Ag或C等,AgNO3为电解质溶液。
[补短板](1)原电池反应必须是氧化还原反应,但自行发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应,也可能是电极与溶解的氧气等发生反应,如将铁与石墨相连插入食盐水中。
(2)在理解形成原电池可加快反应速率时,要注意对产物量的理解,Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,锌足量时,不影响产生H2的物质的量,但稀硫酸足量时,产生H2的物质的量要减少。
第2讲原电池化学电源[考纲要求]1.了解原电池的工作原理,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。
考点一原电池工作原理1.原电池:将______转化为____的装置。
2.构成条件(1)能自发地发生氧化还原反应(原电池必备条件)。
(2)两个__________的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。
①负极:活泼性较强的金属。
②正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。
(3)电极均插入电解质溶液中。
(4)构成________(两电极接触或用导线连接)。
3.工作原理(以锌铜原电池为例)装置图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______片沿导线流向______片阴离子向______迁移;离子迁移方向阳离子向____迁移电池反应方程式____________(1)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(2)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( )(3)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )(4)在“锌-硫酸铜溶液-铜”原电池中,锌为负极,发生还原反应( )(5)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( )(6)原电池放电时,电流方向由电源的负极流向正极( )[重点提醒]两种原电池装置的不同点名称单液原电池双液原电池装置图两类装置的不同点还原剂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,持续时间长备注盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻,有导电和平衡电荷作用。
对点速练练点一原电池基础判断1.如图所示是一位同学在测试水果电池,下列有关说法错误的是( )A.若金属片A是正极,则该金属片上会产生H2B.水果电池的化学能转化为电能C.此水果发电的原理是电磁感应D.金属片A、B可以一个是铜片,另一个是铁片2.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。