1、原電池 化學(xué)電源 侯馬一中 李紅艷,考綱要求,【2020備考】 最新考綱： 1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。 2.能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。 3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。,考點(diǎn)一原電池的工作原理,1.概念和反應(yīng)本質(zhì) 原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是 。 2.原電池的構(gòu)成條件 (1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。 (2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。 (3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。,氧化還原反應(yīng),答案,一、知識(shí)梳理,

2、3.工作原理 以鋅銅原電池為例,(1)反應(yīng)原理,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),正,負(fù),Zn2e=Zn2,Cu22e=Cu,答案,(2)鹽橋的組成和作用 鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。 鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。 (3)圖中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2，會(huì)有一部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會(huì)升高。,圖中Zn和CuSO4溶液分別在兩個(gè)池子中，Zn與Cu2不直接接觸，不存在Zn與Cu2直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。 關(guān)鍵點(diǎn)：鹽橋

3、原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。,1.正誤判斷，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“” (1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極() (2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)() (3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)() (4)在鋅銅原電池中，因?yàn)橛须娮油ㄟ^電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生() (5)兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一定作負(fù)極（ ）,答案,思考交流,2.能用金屬代替鹽橋嗎？ 答案不可以，在電路接通的情況下，這個(gè)鹽橋只是整個(gè)回路的一部分，隨時(shí)要保持電中性，瓊膠作為鹽橋因其中含有兩種離子，可以與溶液中的離子交換

4、，從而達(dá)到傳導(dǎo)電流的目的，而且瓊膠本身可以容納離子在其中運(yùn)動(dòng)；若用金屬代替鹽橋，電子流向一極后不能直接從另一極得到補(bǔ)充，必然結(jié)果就是向另一極釋放金屬陽離子或者溶液中的金屬陽離子在電子流出的那一極得電子析出金屬，從而降低了整個(gè)電池的電勢(shì)。所以，只有自由電子是不夠的，應(yīng)該有一個(gè)離子的通道即“鹽橋”。,答案,題組一原電池的形成條件及正、負(fù)極的判斷 1.有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是() A.CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電 池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以 是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液 C

5、.原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成 D.從理論上講，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池,解析答案,二、解題探究,解析CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)；KCl和AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀易阻止原電池反應(yīng)的發(fā)生；作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可作電極。 答案D,2.下列有關(guān)原電池的說法中正確的是() A.在內(nèi)電路中，電子由正極流向負(fù)極 B.在原電池中，相對(duì)較活潑的金屬作負(fù)極，不活潑的金屬作正極 C.原電池工作時(shí)，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生 D.原電池工作時(shí)，可能會(huì)伴隨著熱能變化 解析A項(xiàng)，內(nèi)電路中不存在電子的移動(dòng)； B項(xiàng)，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池，

6、則負(fù)極是鋁； C項(xiàng)，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣泡產(chǎn)生。,D,解析答案,3.分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是(),A.中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極 B.中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2 C.中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2 D.中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2,解析答案,解析中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，故Al是負(fù)極；中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A、C錯(cuò)； 中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e=

7、2AlO4H2O，二者相減得到正極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B正確； 中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)。 答案B,- 2,【方法技巧】 1規(guī)避原電池工作原理的3個(gè)失分點(diǎn) (1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接 兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。 (2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子 的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。 (3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解 質(zhì)溶液。,2.判斷原電池正、負(fù)極的5種方法,考點(diǎn)二化學(xué)電源,1.日常生活中的三種電池 (1)堿性鋅錳干電池一次電池 正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnO

8、OH2OH； 負(fù)極反應(yīng)：； 總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。,Zn2OH2e=Zn(OH)2,答案,一、知識(shí)梳理,(2)鋅銀電池一次電池 負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2； 正極反應(yīng)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH； 總反應(yīng)：。 (3)二次電池(可充電電池) 鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是，正極材料是。,ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag,Pb,PbO2,答案,放電時(shí)的反應(yīng),充電時(shí)的反應(yīng),注：可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。,答案,2.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池 氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。,O24e4H=

9、2H2O,2H24OH4e=4H2O,答案,練習(xí)鞏固 1.（2018課標(biāo)全國(guó)，12）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2 二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳鈉米管的鎳網(wǎng)分別作為 電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO24Na 2Na2CO3C。下列說法錯(cuò)誤的是（）,A.放電時(shí)，ClO向負(fù)極移動(dòng) B.充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2 C.放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO24e=2COC D.充電時(shí)，正極反應(yīng)為：Nae=Na,2.（2015全國(guó)卷，26節(jié)選）酸性鋅錳干電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅， 中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電 池放電過程產(chǎn)生MnOOH。 該電池的正極反應(yīng)式為_， 電池反應(yīng)的離子方程式為_。 維持電流強(qiáng)度為0.5 A，電池工作5分鐘，理論上消耗鋅g。（已知F 96 500 Cmol1）,3.某原電池