1、考綱定標 1了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池 總反應(yīng)式。 2了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。,熱點定位 1原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書寫。 2了解常用化學(xué)電源的構(gòu)造及新型電源的工作原理， 尤其是可充電電池的充放電過程。 3根據(jù)所給自發(fā)進行的反應(yīng)設(shè)計原電池，并能繪制 裝置圖。,1理解原電池概念的2個方面： (1)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能； (2)反應(yīng)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)。 2掌握原電池的兩極反應(yīng)類型： (1)負極：發(fā)生氧化反應(yīng)； (2)正極：發(fā)生還原反應(yīng)。,3熟記原電池構(gòu)成的3個條件： (1)兩個活潑性不同的電極(常見為金屬或石墨)； (2)兩電極插入電解質(zhì)溶液中； (3)形

2、成閉合回路。 4明確原電池原理的4個應(yīng)用： (1)加快氧化還原反應(yīng)的速率； (2)比較金屬活動性強弱； (3)用于金屬的防護；(4)制作化學(xué)電源。,第九章,第一節(jié),抓基礎(chǔ),析考點,提能力,一、原電池的工作原理 有下述裝置：,其中能形成原電池的是 ，該原電池工作時，負極發(fā)生 ，電極反應(yīng)式為 ；正極發(fā)生 ，電極反應(yīng)式為 ；電池總反應(yīng)式為 。,B,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),Cu2e=Cu2,2Ag2e=2Ag,Cu2Ag=Cu22Ag,二、常見化學(xué)電源 1一次電池(堿性鋅錳電池) 反應(yīng)原理：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH。 負極反應(yīng)： 。 正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH

3、2OH。 2二次電池(鉛蓄電池) 反應(yīng)原理：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。 負極反應(yīng)： 。 正極反應(yīng)：。,Zn2OH2e=Zn(OH)2,PbO24HSO2e=PbSO42H2O,3燃料電池 氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和 堿性兩種。,1正、負極的判斷,2.電極反應(yīng)式的書寫 (1)一般電極反應(yīng)式的書寫：,(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫：,特別提醒 （1）原電池正、負極的判斷基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng)，如果給 出一個化學(xué)方程式判斷正、負極，可以直接根據(jù)化合價 的升降來判斷。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負極，發(fā)生還原 反應(yīng)的一極為正極。 （2）當兩電極都與電解質(zhì)溶液反應(yīng)時，活潑的電

4、極作負極， 不活潑的電極作正極；當只有一極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)時， 與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的電極作負極，另一極作正極。,例1（2011新課標高考）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電 時的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列 有關(guān)該電池的說法不正確的是（ ） A.電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為Fe B.電池放電時，負極反應(yīng)為 Fe+2OH-2e- = Fe(OH)2 C.電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D.電池充電時，陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH-2e- =Ni22O3+3H2O,.,解析本題考查充電電池的有關(guān)知識，意在考查考生對充 電電

5、池正負極的判斷及書寫電極反應(yīng)的能力。在鐵鎳蓄電池 中，F(xiàn)e是負極，Ni2O3是正極，由于生成Fe(OH) 2,則電解液 為堿性溶液，故A正確；電池放電時，負極反應(yīng)為： Fe+2OH-2e- = Fe(OH)2 ，故B正確；電池充電時，陰極反 應(yīng)式為： Fe(OH)2 + 2e- = Fe+2OH-，陰極附近溶液pH升 高，故C錯誤；由充電時的總反應(yīng)式減去陰極反應(yīng)式，可得 到陽極反應(yīng)式，D正確。 答案 C,可充電電池充電時的電極接法,1雙選題(2010廣東高考)銅鋅原電池(如圖)工作時，下列 敘述正確的是(),A正極反應(yīng)為：Zn2e=Zn2 B電池反應(yīng)為：ZnCu2=Zn2Cu C在外電路中，電

6、子從負極流向正極 D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液,解析：本題考查原電池，意在考查考生對原電池工作原理的分析能力。該電池中Zn為負極，電極反應(yīng)為：Zn2e=Zn2，Cu為正極，電極反應(yīng)為：Cu22e=Cu，A項錯誤；電池總反應(yīng)為：ZnCu2=Zn2Cu，B項正確；原電池工作時，外電路中電子由負極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，C項正確；負極上由于Zn放電，ZnSO4溶液中Zn2的濃度增大，故鹽橋中的Cl移向ZnSO4溶液，D項錯誤。 答案：BC,2(2011海南高考)一種充電電池放電時的電極反應(yīng)為 H22OH2e=2H2O NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH 當為電池充電時，與外電源正極連接的電極上

7、發(fā)生的反 應(yīng)是() AH2O的還原BNiO(OH)的還原 CH2的氧化 DNi(OH)2的氧化,解析：由題中給出的電極反應(yīng)可判斷出做原電池時，H2是還原劑被氧化，NiO(OH)是氧化劑被還原，則充電時H2是還原產(chǎn)物，NiO(OH)是氧化產(chǎn)物，與外電源正極相連的是陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以“Ni(OH)2的氧化”正確。 答案：D,1加快氧化還原反應(yīng)的速率 一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速 率增大。例如，在Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量CuSO4溶 液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。 2比較金屬活動性強弱 兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比 作正極的金屬活潑。,3用于金屬的防護

8、使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。例如， 要保護一個鐵制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，使鋅作原電池的負極。 4設(shè)計制作化學(xué)電源 設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是： (1)首先將已知的氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)； (2)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、 負極材料及電解質(zhì)溶液。,電極材料的選擇： 在原電池中，選擇還原性較強的物質(zhì)作為負極；氧化性較強 的物質(zhì)作為正極，并且，原電池的電極必須導(dǎo)電，負極必須 能夠與電解質(zhì)溶液或其中溶解的物質(zhì)反應(yīng)。 電解質(zhì)溶液的選擇： 電解質(zhì)溶液或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)(如空氣中的 氧氣)能與負極發(fā)生反

9、應(yīng)。但如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容 器中進行(中間連接鹽橋)，則左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液 應(yīng)選擇與電極材料相同的陽離子。如在銅鋅構(gòu)成的原電池 中，負極金屬鋅浸泡在含有Zn2的電解質(zhì)溶液中，而正極金 屬銅浸泡在含有Cu2的電解質(zhì)溶液中。,(3)按要求畫出原電池裝置圖。如：,特別提醒 (1)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)不一定都能設(shè)計成原電池， 如Cl22NaOH=NaClNaClOH2O等。 (2)判斷電極時，不能簡單地依據(jù)金屬的活潑性來判斷，要看 反應(yīng)的具體情況，如在強堿性溶液中Al比Mg更易失去電 子，Al作負極，Mg作正極；Fe、Al在濃硝酸中鈍化后， 比Cu等金屬更難失去電子，Cu等金屬作負極，

10、Fe、Al作正 極。 (3)原電池中的電解質(zhì)溶液不一定參與反應(yīng)，如燃料電池，水 中一般要加入NaOH、H2SO4等。,例2原電池原理廣泛應(yīng)用于科技、生產(chǎn)和生活中，請回 答以下問題： (1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃 料。肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產(chǎn)物無污染， 電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液。肼空氣燃料電池 放電時：正極的電極反應(yīng)式是_；負 極的電極反應(yīng)式是_。,(2)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電 極反應(yīng)物，以HClNH4Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池。 試寫出該電池的正極反應(yīng)式_。 (3)請運用原電池原理設(shè)計實驗，驗證Cu2

11、、Fe3氧化性的 強弱。請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應(yīng)式。,解析(1)氧氣在正極上發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，肼在負極上被氧化轉(zhuǎn)化為無污染的氮氣和水。 (2)相當于氮氣和氫氣先合成氨，然后與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨。 (3)三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，從而設(shè)計成原電池證明該結(jié)論。,3(2011德州模擬)下列說法正確的是() A構(gòu)成原電池正極和負極的材料必須是金屬 B在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被 還原 C實驗室欲快速制取氫氣，可利用粗鋅與稀H2SO4 反應(yīng) D原電池可以把物質(zhì)內(nèi)部的能量全部轉(zhuǎn)化為電能,答案：C,解析：構(gòu)成原電池的材料可以是非金屬，如碳棒；電子流出的極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；粗鋅可與稀H2SO4構(gòu)成原電池加速反應(yīng)的進行；原電池反應(yīng)后，電極產(chǎn)物仍會具有一定的能量，故原電池不能把物質(zhì)中的能量全部轉(zhuǎn)化為電能。,4(2011邢臺一模)工業(yè)上利用氫氣在氯氣中燃燒，所得 產(chǎn)物再溶于水的方法制得鹽酸，流程復(fù)雜且造成能量浪 費，有人設(shè)想利用原電池原理直接制備鹽酸，下列說法 正確的是 (),A假設(shè)這種想法可行，