1、個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用人教新課標(biāo)版高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第 6 章第 2 節(jié)原電池和化學(xué)電源同步教案【考綱要求】1明白原電池的工作原理,能寫(xiě)出電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式2明白常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理【復(fù)習(xí)要求】1明白原電池的工作原理；2能寫(xiě)出原電池的電極反應(yīng)式和反應(yīng)的總方程式；3能依據(jù)氧化仍原反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的原電池；4能依據(jù)原電池原理進(jìn)行簡(jiǎn)潔運(yùn)算；5熟識(shí)常見(jiàn)的化學(xué)電源 一次電池、二次電池和燃料電池 ,能分析常見(jiàn)化學(xué)電池工作原 b5E2RGbCAP 理,明白廢舊電池回收的意義；【近年考情】1原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)2明白常用化學(xué)電源的構(gòu)造及新型電源的工作原理,特別是可充電電池

2、的充放電過(guò)程3依據(jù)所給自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池,并能繪制裝置圖 . 原電池為每年的必考題,主要是作為挑選題顯現(xiàn),考查新型的原電池比較多,起點(diǎn)高落點(diǎn)低,最終仍是落到原電池基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)內(nèi)容,例如：北京10-6C、天津 10-2、全國(guó) 10-12、全國(guó) 10-35、北京 9-6、北京 9-8、天津 9-10、北京 8-5、天津 8-12 等等都對(duì)原電池有所考 查； p1EanqFDPw 【高考怎考】2022 全國(guó)卷 1）右圖是一種染料敏化太陽(yáng)能電池的示意圖；電池的一個(gè)點(diǎn)極由有機(jī)光敏燃料S）涂覆在 納 M 晶體表面制成,另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成,電池中發(fā)生的反應(yīng)為： DXDiTa9E3d 激發(fā)態(tài)）1 /

3、 15 第 1 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用以下關(guān)于該電池表達(dá)錯(cuò)誤的是：A電池工作時(shí),是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B電池工作時(shí),離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電C電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極D電池的電解質(zhì)溶液中I-和 I 3-的濃度不會(huì)削減【解讀】 B 選項(xiàng)錯(cuò)誤,從示意圖可看在外電路中電子由負(fù)極流向正極,也即鍍鉑電極做正極,發(fā)生仍原反應(yīng)：I3-+2e-=3I-；A 選項(xiàng)正確,這是個(gè)太陽(yáng)能電池,從裝置示意圖可看出是個(gè)原電池,最終是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,應(yīng)為把上面四個(gè)反應(yīng)加起來(lái)可知,化學(xué)物質(zhì)并沒(méi)有削減； C 正確,見(jiàn) B 選項(xiàng)的解讀； D 正確,此太陽(yáng)能電池中總的反應(yīng)一部分實(shí)質(zhì)就仍原是： I3-氧化

4、3I-的轉(zhuǎn)化 仍有 I 2+I-I 3-）,另一部分就是光敏有機(jī)物從激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化而已,全部化學(xué)物質(zhì)最終均不被損耗！RTCrpUDGiT 【答案】 B 一、原電池1.概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；2.構(gòu)成條件1）能自發(fā)地發(fā)生氧化仍原反應(yīng)；2）電解質(zhì)溶液 構(gòu)成電路或參與反應(yīng)）；3）由仍原劑和導(dǎo)體構(gòu)成負(fù)極系統(tǒng),由氧化劑和導(dǎo)體構(gòu)成正極系統(tǒng)；4）形成閉合回路 兩電極接觸或用導(dǎo)線連接）；二、化學(xué)電源2 / 15 第 2 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用【歸納總結(jié)】一）原電池正、負(fù)極的判定與電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1.正、負(fù)極的判定原電池正、負(fù)極的判定基礎(chǔ)是自發(fā)進(jìn)行的氧化仍原反應(yīng),假如給出一個(gè)

5、方程式判定正、負(fù)極,可以直接依據(jù)化合價(jià)的升降來(lái)判定；發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極,發(fā)生仍原反應(yīng)的一極為正極；5PCzVD7HxA 判定電極時(shí),不能簡(jiǎn)潔地依據(jù)金屬的活潑性來(lái)判定,要看反應(yīng)的詳細(xì)情形,如：a.Al 在強(qiáng)堿性溶液中比 Mg 更易失電子,Al 作負(fù)極, Mg 作正極； b.Fe、Al 在濃 HNO3 中鈍化后,比 Cu 等金屬更難失電子,Cu 等金屬作負(fù)極,Fe、Al 作正極； jLBHrnAILg 3 / 15 第 3 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用原電池中正、負(fù)極的電極反應(yīng)式作為一種特別的離子方程式,對(duì)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的書(shū) 寫(xiě)形式,沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定,但必需遵循原子守恒和電荷守恒

6、規(guī)律；xHAQX74J0X 二）原電池原理及其應(yīng)用 1.原電池原理 利用氧化仍原反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?詳細(xì)如下：4 / 15 第 4 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用2.原電池原理在化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科研中的應(yīng)用 1）加快氧化仍原反應(yīng)的速率 一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化仍原反應(yīng),設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大；例如,在 Zn 與稀 H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量 CuSO4溶液能使產(chǎn)生 H 2 的反應(yīng)速率加快；LDAYtRyKfE 2）比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí),一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑；3）用于金屬的防護(hù) 使被愛(ài)護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到愛(ài)護(hù)；例如,要愛(ài)護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)

7、的輸水管道或 鋼鐵橋梁等,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極；Zzz6ZB2Ltk 4）設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源 設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣原電池的構(gòu)成條件；詳細(xì)方法是：第一將已知氧化仍原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)；依據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液；a.電極材料的挑選 在原電池中,挑選仍原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極；氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極；并且,原電池的電極必需導(dǎo)電；電池中的負(fù)極必需能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)；dvzfvkwMI1 b.電解質(zhì)溶液的挑選 電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng),或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極 發(fā)生反應(yīng) 如空氣中的氧氣）；但假如兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩

8、個(gè)容器中進(jìn)行 中間連接鹽 橋）,就左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)挑選與電極材料相同的陽(yáng)離子；如在鋅銅 硫 酸構(gòu)成的原電池中,負(fù)極金屬鋅浸泡在含有 Zn 2+的電解質(zhì)溶液中,而正極金屬銅浸泡在含 有 Cu 2+的溶液中；rqyn14ZNXI 按要求畫(huà)出原電池裝置圖；如依據(jù)以下反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池：5 / 15 第 5 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用應(yīng)用原電池原理可以設(shè)計(jì)任一自發(fā)的氧化仍原反應(yīng)的電池,但有的電流相當(dāng)柔弱；同 時(shí)要留意電解質(zhì)溶液不肯定參與反應(yīng),如燃料電池,水中一般要加入 NaOH 、H 2SO4 或 Na2SO4等； EmxvxOtOco CDB. M2ub6vSTnP 2用銅

9、片、銀片、CuNO 32溶液, AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋 裝有瓊脂 KNO 3 的 U 型管構(gòu)成一個(gè)原電池以下有關(guān)該原電池的表達(dá)正確選項(xiàng) 0YujCfmUCw 在外電路中,電流由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)為：Age = Ag 試驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋,原電池仍連續(xù)工作將銅片浸入 AgNO 3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同 A B C D7 / 15 第 7 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用【答案】 C 【解讀】 Cu 為負(fù)極,電子由Cu 電極流向Ag 電極；取出鹽橋,電池不能形成閉合回路,不能連續(xù)工作3.2022廣東高考 可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁空氣燃料電池,通常以NaCl 溶液或NaO

10、H 溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極以下說(shuō)法正確選項(xiàng) A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為： O22H2O4e = 4OH eUts8ZQVRd B以 NaOH 溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為：Al 3OH3e = AlOH 3C以 NaOH 溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中電解液的pH 保持不變D電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極【答案】 A 【解讀】 B 項(xiàng),以 NaOH 為電解液時(shí),不應(yīng)生成 AlOH 3 沉淀,而應(yīng)生成 AlO 2- .C 項(xiàng),電 解液的 pH 應(yīng)減小 D 項(xiàng),電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極sQsAEJkW5T 【答案】 D 8 /

11、15 第 8 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用【答案】 C 【解讀】甲醇燃料電池是甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生仍原反應(yīng),故 B、D 錯(cuò)誤； A 項(xiàng)不是電極反應(yīng)GMsIasNXkA 9 / 15 第 9 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用【答案】 D 【解讀】 A 項(xiàng),放電時(shí)Li 為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)；B 項(xiàng),充電時(shí)Li 0.85NiO 2 既是氧化劑,又是仍原劑； C 項(xiàng),用水作電解質(zhì),離子 Li.TIrRGchYzg Li 要與水反應(yīng)； D 項(xiàng),放電時(shí),正極得電子而吸引陽(yáng)7. 據(jù)中國(guó)環(huán)境報(bào)報(bào)道,近日,由美國(guó)賓夕法尼亞州立高校的科學(xué)家洛根帶領(lǐng)的一個(gè)研發(fā)小組宣布,他

12、們研制出一種新型的微生物燃料電池,可以把未經(jīng)處理的污水轉(zhuǎn)變成潔凈用水和電源7EqZcWLZNX 閱讀上述信息,解答以下問(wèn)題：1洛根設(shè)計(jì)的電池裝置：一個(gè)圓柱形的樹(shù)脂玻璃密閉槽,里面裝有 8 條陽(yáng)極石墨棒,它們環(huán)圍著一個(gè)陰極棒,密閉槽中間以質(zhì)子交換膜間隔,密閉槽外部以銅線組成閉合電路,用作電子流通的路徑工作時(shí),只需要把污水注入反應(yīng)槽,然后細(xì)菌酶就可以將污水中的有機(jī)物分解,在此過(guò)程中釋放出電子和質(zhì)子lzq7IGf02E 該過(guò)程中,釋放出的電子通過(guò)_ 填“溶液 ” 或 “銅線 ” 流向 _ 填 “ 負(fù)極 ” 或 “ 正極 ” ,而質(zhì)子就流向 _ 填 “ 負(fù)極 ” 或 “ 正極 ” ；密閉槽中的質(zhì)子交換

13、膜的作用是_ ； 寫(xiě) 出 陰 極 反 應(yīng) 式 ： _ 提 示 ： 陰 極 反 應(yīng) 有 氧 氣 參與 zvpgeqJ1hk 2這種燃料電池的燃料是廢水中的有機(jī)化合物,這些有機(jī)化合物在陽(yáng)極鄰近被細(xì)菌分解,分解的產(chǎn)物除電子和質(zhì)子外仍有_填序號(hào) NrpoJac3v1 a二氧化碳 b氫氣c氧氣 d氮?dú)?這種新型微生物燃料電池最相宜處理的廢水是 a硫酸廠廢水 b畜牧廠的廢水 c電鍍廠廢水 d生活污水_ 填序號(hào) 【答案】 1銅線正極正極使質(zhì)子穿過(guò)到達(dá)正極O24H4e = 2H 2O 10 / 15 第 10 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用2a3bd 【解讀】 1洛根設(shè)計(jì)的這種微生物燃料電池裝置中

14、“ 膜”的作用是答應(yīng)穿過(guò)特別的離子,這種微生物燃料電池裝置的“ 膜”是為了讓氫離子穿過(guò)；負(fù)極鄰近細(xì)菌分解污水中的有機(jī)化合物被氧化,失去的電子沿外電路的導(dǎo)線到達(dá)正極,而氫離子從溶液中穿過(guò)“膜 ” 到達(dá)正極,在正極電子、氫離子和氧氣一起生成水1nowfTG4KI 【答案】 C 【解讀】原電池負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng),可以排除選項(xiàng) 為磷酸,所以又可以排除選項(xiàng) A. fjnFLDa5Zo 9依據(jù)氧化仍原反應(yīng)： 2AgaqCus = Cu2aq2Ags 設(shè)計(jì)的原電池如下列圖請(qǐng)回答以下問(wèn)題：B、D；由于該燃料電池的電解質(zhì) 1電極 X 的材料是 _；電解質(zhì)溶液 Y 是_； 2銀電極為電池的 _極,發(fā)生的電極反應(yīng)

15、為 _ ；X 電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 _ ； 3外電路中的電子是從 _電極流向 _電極11 / 15 第 11 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用【解讀】 1 明確電池放電的過(guò)程即發(fā)生原電池反應(yīng)的過(guò)程,其電池反應(yīng)方程式為：Zn Ag 2OH 2O = 2Ag ZnOH 2,被氧化的Zn 為負(fù)極,就Ag 2O 為正極 tfnNhnE6e5 2從產(chǎn)物分別為金屬氧化物和金屬氫氧化物的實(shí)際來(lái)看,該電池的電解質(zhì)溶液應(yīng)為堿性3充電時(shí)發(fā)生電解池反應(yīng),應(yīng)Ag 為陽(yáng)極, ZnOH 2為陰極,分別發(fā)生氧化反應(yīng)和仍原反11.鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl 3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑?/p>

16、；1寫(xiě)出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式_ ；HbmVN777sL 2如將 1中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,請(qǐng)畫(huà)出原電池的裝置圖,標(biāo)出正、負(fù)極,并寫(xiě)出電極反應(yīng)式；12 / 15 第 12 頁(yè),共 15 頁(yè)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用正極反應(yīng) _ ；負(fù)極反應(yīng) _ ；4某科研人員發(fā)覺(jué)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯；請(qǐng)從上表供應(yīng)的藥品中挑選兩種 蝕；有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式水可任選 ,設(shè)計(jì)正確試驗(yàn),驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐 _ ,劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 _ ； V7l4jRB8Hs 13 / 15 第 13 頁(yè),共 15 頁(yè)【解讀】依據(jù)Fe 2、Fe 3、Cu2沉淀時(shí)溶液的個(gè)人資料

17、整理僅限學(xué)習(xí)使用CuO 與pH,利用Fe 3的水解才能強(qiáng),加入溶液中的 H作用調(diào)劑pH,促進(jìn) Fe 3的水解,使FeOH 3沉淀,從而達(dá)到分別Cu 2和 Fe 3的目的； 1FeCl 3與 Cu 發(fā)生反應(yīng)：83lcPA59W9 2FeCl3 Cu=CuCl22FeCl2；2依據(jù)上述氧化仍原反應(yīng),設(shè)計(jì)的原電池為：電解質(zhì)溶液；mZkklkzaaP 其中負(fù)極反應(yīng)：Cu2e=Cu 2正極反應(yīng)： 2Fe 32e=2Fe 2Cu 作負(fù)極, C石墨 為正極, FeCl3溶液作3依據(jù)沉淀 Fe 2、 Fe 3和 Cu 2的 pH 確定；第一將溶液中的 Fe 2氧化成 Fe 3,然后利用Fe 3的水解： Fe

18、33H 2O=FeOH 33H,往溶液中加入 CuO 時(shí), CuO 與 H作用從而使上述平穩(wěn)右移；pH 將逐步增大, Fe 3轉(zhuǎn)化成 FeOH 3沉淀而除去；AVktR43bpw 4不銹鋼在 CuSO4中發(fā)生置換反應(yīng)：CuSO4 Fe=FeSO4Cu 從而在不銹鋼的表面析出了紅色Cu,這樣構(gòu)成了CuFe 原電池,加快了不銹鋼的腐蝕；驗(yàn)證的方法是先使 CuO 與 H2SO4 作用生成 CuSO4,然后把劣質(zhì)不銹鋼放入 CuSO4溶液中,觀看表面是否有紅色物質(zhì)存在；ORjBnOwcEd 【10 真題精析】2022 重慶卷） 2914 分）釩 V ）及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域 2MiJTy0dTT 工業(yè)制硫酸,尾氣 用 _吸取的變化量為uEh0U1Yfmh 【答案】1） a+b； b/t氨水2） VO 2 +2H +e-=VO 2+H 2O 綠紫參與正極反應(yīng)；通過(guò)交換膜定向移動(dòng)使電流通過(guò)溶液；0.5mol 【解讀】此題考查以釩為材料的化學(xué)原理題,涉及化學(xué)反應(yīng)速率和電化學(xué)學(xué)問(wèn)；（1）由 S 守恒可得, SO2的起始濃度為 ；SO2可以用堿性的氨水吸??；IAg9