2018届高考化学：第17讲-原电池及其应用ppt课件

DREAM OF THE FUTURE
原电池知识网络图：
构成条件
反应原理
Zn H2SO4 ZnSO4 H2 ~ 2e
内电路阴阳离子走向简记方法： 正电找正极，负电找负极
反应原理
活泼金属作负极（Zn，Mg作负极）
较不活泼金属作负极（Al，Cu作负极）
Tips： 负极材料的判断：
两个电极都能和电解质反应，则活泼金属作负极；只有一个能反应，则该金属作负极， 特例：Mg—Al—NaOH，Fe（Al）—Cu—浓硝酸
①酸溶液：H+、H2O ②碱溶液：OH－ 、H2O ③熔融氧化物：O2－
5MnO2 + 2Ag + 2NaCl = Na 2Mn5O10 + 2AgCl
电极方程式书写
Tips：电解质可提供微粒介质： ①酸溶液：H+、H2O ②碱溶液：OH－ 、H2O ③熔融氧化物：O2－
三步曲环环相扣，因此每一步都要
项目 温度变化情况 能量变化情况
Zn片反应 Cu片反应
总反应 特点
盐桥作用及选择要求
图Ⅰ
图Ⅱ
溶液温度升高
溶液温度不变
化学能→电能、热能
化学能→电能
Zn－2e－=Zn2+
Cu2++2e－=Cu
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
效率低
效率高，电流稳定且持续时间较长
1、连接内电路构成闭合回路 2、平衡电荷（盐桥内阴阳离子移动方向：正电找正极，负电找负极） 3、盐桥中琼脂内的电解质溶液不能与两侧的电解质溶液反应
x反应物 ±ye－ = z生成物
注意：x、y、z三个系数一定要匹配，非常关键！！！
③根据②中的式子判断等号两边的电荷情况，同时结合电解质可提供的微粒情况，先用

(2019·广州期末)锌铜原电池的示意图如图所示，下列关于 锌铜原电池的说法正确的是( B )
A. 铜作负极 B. 电子由锌片通过导线流向铜 C. 溶液中 SO24－向铜电极方向移动 D. 负极发生的反应是还原反应 [解析] 锌做原电池的负极，A 错误；电子由负极移向正极，电子由锌片通过导线 流向铜，B 正确；原电池中阴离子移向负极，溶液中 SO24－向锌电极方向移动，C 错误； 负极发生的反应是锌做负极失电子，发生氧化反应生成锌离子，Zn－2e－===Zn2＋，D 错误。
知识体系
从近几年高考来看，电化学知识属于高考必考内容。 1. 由于能源问题是社会热点，要关注应用。 2. 着重原电池电极的判断及电极反应方程式的书写(要注意溶液的酸、碱 复习策略 性)、电子的转移方向和离子的定向移动方向以及电解质溶液组成的变化 等。 3. 要关注各种新型燃料电池的电极反应。
问题1：原电池正、负极判断方法有哪些？ [答案] (1) 由原电池的电极材料判断：如果两极是由活泼性不同的金属作 电极，一般情况下相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极(要注 意特殊条件，如 Mg－Al－NaOH 电池，Al 是负极；Al－Cu－ 浓硝酸电池， Cu 是负极)；如果两个电极是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电 极，金属是负极，非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。(2) 根据氧化还 课前思考 原反应判断：发生氧化反应的电极为负极；发生还原反应的电极为正极。(3) 根据电子或电流的流向判断：电子流出或电流流入的电极为负极，反之为正 极。(4) 根据原电池里电解质溶液中离子的流动方向判断：阳离子移向的电 极为正极，阴离子移向的电极为负极。(5) 根据原电池的两极发生的现象判 断：一般溶解或质量减轻的电极为负极，有气体生成或金属析出的电极为正 极。

①有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体） ②电解质溶液 ③构成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应
3、原电池正、负极规律 ①负极——电子 流出 的极。通常是活泼性 较强 的
金属，发生 氧化 反应 ②正极——电子 流入 的极。通常是活泼性 较弱 的金属 或非金属导体，发生 还原 反应
练习：下列哪些装置能构成原电池？ （ a b d）
电流计指针回到零点， 说明无电流， 未构成原电池。
1、确定该原电池的正、负极， 并写出原电池中的两个电极反 Zn A Cu 应和电池反应方程式。
2、判断电子的流动路线及溶 液中阴、阳离子移动方向？
3、盐桥起什么作用？有何优 点？
ZnSO4 CuSO4
原电池
将化学能转变为电能的装置 1.组成——两个半电池、盐桥
问题
• 1、判断正、负电极，写出电极反应式。 • 2、锌失去的电子是否全部经导线流向铜电
极。 • 3、随着锌极上沉积物的增厚，会产生什么
后果？
问题：该装置是否补构充成原实电验池？1电流表指针
发生偏转吗？铜电极上有什么现象？
现象：铜片表面明显有铜 析出，锌片逐渐溶解，电 流表指示无电流通过。
判断、假设：有原电池中电 极反应的特点；电流表指针 不动的原因可能与锌片与铜 片直接接触有关。
盐桥：饱和 KCl 溶液(以琼 胶制作成冻胶)
盐桥的作用
①让溶液始终保持电中性使电极反应得以继续进行 ②使两个烧杯中的溶液连成一个通路
盐桥的作用：使两个半电池中的溶液连成一个通路
Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn 盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从 Zn极流向Cu极。 此装置优点：能持续、稳定地产生电流!

第一章 化学反应与能量转化
解析： 锌片做负极，电极反应为Zn―→Zn2＋＋2e－，所 以导线中有1 mol电子通过时，锌片溶解了32.5 g；铜片做正极， 电极反应为2H＋＋2e－―→H2↑，所以导线中有1 mol电子通过 时，铜片上析出氢气0.5 mol (1g)。
工具
第一章 化学反应与能量转化
答案： (1)实验装置图如图： Pt 2Ag＋＋2e－―→2Ag Cu Cu―→Cu2＋＋2e－ (2)①Cu Ag AgNO3 ②将两个隔离 的电解质溶液连接起来，可使电流持续传 导 ③Cu Ag
工具
第一章 化学反应与能量转化
2．一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该电池 材料及电解质溶液可能是(双选)( )
第一章 化学反应与能量转化
4．(2011·马鞍山高二质检)对于锌铜稀H2SO4组成的原电池 装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是
()
①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上析出1 g
H2 ④铜片上析出1 mol H2
A．①和③
B．①和④
C．②和③
D．②和④
工具
工具
第一章 化学反应与能量转化
4．根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是 失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。
5．根据电极是否被溶解判断：被溶解的电极为负极，增重 或有气泡产生的电极为正极。
工具
第一章 化学反应与能量转化
原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液 的性质有关。如镁－铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极， 铝为正极；而镁－铝电极在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝为 负极，镁为正极。
二、原电池 1．定义：将 化学能 转化为 电能 的装置。 2．构成条件 (1)由两种活泼性不同的金属或由金属和非金属作电极，一 般较活泼金属作 负极 ，较不活泼金属或非金属作 正极 。 (2)两电极必须同时浸在 电解质溶液 中。 (3)两电极之间要用导线(或盐桥)形成 闭合回路 。 (4)能自发地发生氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此 条件)。