《原电池化学电源》复习学案.docx

学案8：原电池和化学电源一、原电池1、定义: 。

【例1】判断下列装置能否构成原电池，若能请写出电极反应式和总反应式，并描述现象2、构成原电池的条件(1)(2)(3)(4)3、原电池的工作原理装置①：装置②：【说明】装置②的优点是：装置②中盐桥（通常是装有饱和的KCl溶液或KNO3等和琼脂制成的胶冻）的作用：4、原电池的两极负极：活泼性的，电子，发生反应正极：活泼性的，电子，发生反应5、原电池正负极的判断方法：（1）根据电极材料判断：相对活泼的电极作 ，相对不活泼的电极作 （2）根据电子和电流流动方向来判断：电子 电流 （3）根据电解质溶液中的阴阳离子迁移方向判断： （4）根据电极反应类型判断： （5）根据现象判断：负极正极 二、原电池的设计【例1】请根据：Cu + 2FeCl 3=CuCl 2 + 2FeCl 3设计原电池，并画出装置图，写出电极反应式【例2 ⑴电极X ； X ； 电极。

三、原电池电极反应式的书写【例1】请指出下列原电池的正负极，并写出电极反应式和总反应式 （1）Mg —Al —HCl 溶液 （2）Mg —Al —NaOH 溶液（3）Fe —Cu —稀硝酸 (4)Fe —Cu —浓硝酸【例2】氢氧燃料电池【例3】甲烷燃料电池【总结】电极反应式的书写方法及注意事项：（1）、一定要切记：负极电子，不能把正负极得失电子弄颠倒了！（2）、注意遵循质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒（若只写某一极时，电子可以不守恒）（3）、注意遵循大量共存原理：①正极的产物、负极的产物以及总反应的产物与电解质一定要大量共存。

如Al | NaOH溶液 | Mg中的负极电极反应式为：甲醇碱性燃料电池中的总反应式为：②碱性溶液中：反应物、生成物中无，酸性溶液中：反应物、生成物中均无如氢氧燃料电池碱性环境中，负极反应式为（4）、燃料电池中O2一极的电极反应式：【注意】溶液中不存在O2－，只有在固体电解质中才会有O2-：熔融的固体电解质中：酸性溶液中：碱性或中性溶液中：（5）、书写的技巧：①加减法：“正极”+“负极”=“总反应”（注意：相加前，正负极的电子要守恒）“总反应的离子方程式”—“较简单的一极电极反应式”=“另一极电极反应式”②抓住变价元素的化合价，先将氧化剂、还原产物、得电子数或还原剂、氧化产物、失电子固定好，再利用大量共存原理，补充H+、OH-或H2O，再使电荷和质量守恒四、常见的化学电源：一次电池又称、二次电池、燃料电池1、干电池——不可充电电池①普通锌锰干电池总反应式：Zn+2NH4+ +2MnO2=Zn2++2NH3+Mn2O3 +H2O正极材料：石墨棒负极材料：锌电解质：NH4Cl、MnO2等糊状物电极反应式：负极，正极②锌-锰碱性干电池：具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用【例1】锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，总反应Zn(s)+2MnO2(s)+ H2O(l)= Zn(OH)2(s）+ Mn2O3(s)，下列说法错误的是（） A．电池工作时，锌失去电子B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极C．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g2、二次电池——可充电电池（1）铅蓄电池总反应式为： Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O①、放电时：负极（）正极（）②、充电时：阳极阴极【特别提醒】放电时负极电极反应式的逆反应就是充电时阴极的电极反应式，同理，放电时正极反应式的逆反应就是充电时阳极的电极反应式（2）、银锌纽扣电池总反应式为：Z n＋A g2O＋H2O Z n(O H)2＋2A g 放电时：负极，正极充电时：阳极，阴极若总反应为： Zn+ Ag2O ZnO+ 2Ag 时：放电时：负极，正极3、燃料电池：①将燃料和氧化剂中的能直接、连续地转化为能的发电装置；②燃料作极，O2作极；如氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、铝海水空气燃料电池③与其它电池最大的不同点：【例】铝—海水空气电池负极材料：铝；正极材料：石墨、铂网等能导电的惰性材料负极电极反应式：，正极电极反应式：总反应式为：【说明】铝板要及时更换, 铂做成网状是为了五、原电池的应用1、制造化学电源2、加快氧化还原反应的速率，如实验室制氢气：3、比较金属的活泼性：通常原电池负极金属的活泼性正极金属的活泼性4、防止金属被腐蚀：被防护的金属作为原电池的极——。

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。

考点一原电池及其工作原理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．工作原理以铜锌原电池为例3.(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。

深度思考1．在下列原电池图示中依据电子流向和离子移动方向画出形成闭合回路的原理。

2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(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)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(1)√(2)×(3)×(4)√题组一原电池正、负极的判断1．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、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C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。

2．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↑答案 B解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。

第三节化学能转化为电能---电池【考点分析】本节的重点内容为原电池工作原理及其应用．原电池工作原理的考查往往以新型能源电池或燃料电池为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子或电流的方向及溶液pH的变化等；原电池原理的应用主要考查原电池的设计、电化学腐蚀以及解释某些化学现象等．预计实物图分析、新型电池分析、电解池与原电池的联系以及设置趣味电化学实验是近年高考的热点. 【课前延伸】一、原电池1．概念：把能转化为能的装置．3．构成条件(1)两个的电极．(2)将电极插入中．(3)用导线连接电极构成．(4)能自发进行反应．二、化学电源1．一次电池——碱性锌锰干电池2．二次电池(可充电电池)铅蓄电池是常见的二次电池，电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4 === 2PbSO4＋2H2O(1)放电时负极材料是，正极材料是.①负极反应：②正极反应：（2）充电时①阴极反应：②阳极反应：3．燃料电池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.三、金属的腐蚀与防护1．金属腐蚀的定义金属与周围的气体或液体物质发生反应而引起损耗的现象。

2．金属腐蚀的实质金属电子被。

3．金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀：金属直接跟周围的物质接触发生化学反应。

(2)电化学腐蚀：当两种金属相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于形成而腐蚀。

电化学腐蚀很普遍。

5.金属的防护(1)加防护层如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。

(2)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法。

如在船舶的外壳装上锌块：锌作原电池的极(阳极)，铁作为原电池的极(阴极)。

②外加电流的阴极保护法。

如钢闸门被保护：阳极为惰性电极(如石墨)，与电源正极相连；阴极为，与电源负极相连。

(3)改变金属的内部结构。

如不锈钢。

【课前检测】1.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是A．正极附近的SO42-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2．(2010·广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是A．正极反应为：Zn Zn 2+ + 2e- B．电池反应为：Zn＋Cu2+=== Zn 2+ ＋CuC．在外电路中，电流从负极流向正极D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液3.（2009·上海卷）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。

高考化学复习教案原电池与化学电源【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常见的考查形式：①原电池的工作原理及电极反应式的书写(近几年考查的重点预计今后几年还会加强此方面的考查)；②设计原电池并绘制装置图【梳理与整合】一、原电池的工作原理A、导学诱思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式：正极：；负极：B、教材回归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．电极材料及反应式电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型反应反应电池反应式4.原电池的构成条件原电池的形成需要满足以下三个条件：(1)有电解质溶液或熔融电解质(2)一般是活泼性不同的两电极(3)形成闭合回路①两电极插入电解质溶液②两极直接或间接接触③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原电池装置的作用就是把一个完整的氧化还原反应分开——在负极只发生氧化反应正极只发生还原反应这样负极失去的电子就只能通过导线转移到正极上从而产生电流二、化学电源A、导学诱思铜锌原电池中负极发生氧化反应电极失电子质量减小是否所有的化学电源中负极电极材料均减小答：B、教材回归1．一次电池(1)锌锰干电池碱性锌锰干电池比普通锌锰干电池性能优越比能量大储存时间长能提供较大电流并连续放电其中负极是正极是电解质是KOH其电池反应方程式为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2(氢氧化氧锰)(2)银锌纽扣电池银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液为KOH溶液发生氧化还原反应后生成Ag和Zn(OH)2其中为负极为正极电池反应方程式为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag2．二次电池铅蓄电池是常见的二次电池是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架正极板上覆盖负极板上覆盖电解质是硫酸其放电反应是反应充电反应则是放电反应的逆反应放电时负极反应为正极反应为因此其充放电反应可表示为3．燃料电池(1)燃料电池的工作原理利用燃料和氧化剂之间发生的将化学能直接转化为电能的化学电池它工作时不断从外界输入反应物同时将电极反应产物排出电池因此燃料电池能连续不断地提供电能(2)氢氧燃料电池氢氧燃料电池是常见的燃料电池它以为燃料为氧化剂除具有能量转化率高、可持续使用的优点外还由于其燃烧产物为水因此不会污染环境其电池反应为H2＋12O2===H2O在酸性电解质中电极反应式为：负极：正极：C、理解与深化。