第2講原電池的工作原理化學(xué)電源重難點：原電池的工作原理?！究季V要求】1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。知識梳理·題型構(gòu)建原電池的工作原理化學(xué)電源考點四鹽橋原電池的專題突破考點三化學(xué)電源考點二原電池原理的應(yīng)用考點一原電池及其工作原理知識梳理·題型構(gòu)建考點一I原電池及其工作原理把

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置。1．概念2．工作原理化學(xué)電知識梳理·題型構(gòu)建考點一I電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負極(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液。3．原電池的構(gòu)成條件(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。原電池及其工作原理【遞進題組】題組一題組二知識梳理·題型構(gòu)建1234知識梳理·題型構(gòu)建題組一原電池工作原理的考查B題組一題組二1234知識梳理·題型構(gòu)建

D題組二題組一題組二1234題組一原電池工作原理的考查知識梳理·題型構(gòu)建(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。規(guī)避原電池工作原理的4個易失分點(1)只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。(4)原電池的負極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。知識梳理·題型構(gòu)建

D題組二原電池正、負極的判斷題組一題組二1234知識梳理·題型構(gòu)建題組二原電池正、負極的判斷題組一題組二1234知識梳理·題型構(gòu)建題組一題組二1234答案B題組二原電池正、負極的判斷知識梳理·題型構(gòu)建原電池正、負極判斷方法說明原電池的正極與負極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負極的思維定勢。知識梳理·題型構(gòu)建考點二I原電池原理的應(yīng)用一個

進行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率

。例如，在Zn與稀H2SO4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。1．用于金屬的防護例如:要保護一個鐵質(zhì)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。使被保護的金屬制品作原電池

而得到保護。2．設(shè)計制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負極材料和電解質(zhì)溶液。3．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

的金屬比作

的金屬活潑。4．加快氧化還原反應(yīng)的速率正極負極正極自發(fā)增大知識梳理·題型構(gòu)建【題組訓(xùn)練】12341．電工經(jīng)常說的一句口頭禪：“銅接鋁，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起使用，說明原因：______________________________________________________________________。知識梳理·題型構(gòu)建題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用銅、鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁的腐蝕，易造成電1234路斷路知識梳理·題型構(gòu)建2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Cu－2e－===Cu2＋

1234題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用知識梳理·題型構(gòu)建B1234題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用知識梳理·題型構(gòu)建CAB1234題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用知識梳理·題型構(gòu)建(1)加入Cu或CuSO4，形成原電池，加快反應(yīng)速率，加入Cu不影響Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量減少，是否影響產(chǎn)生H2的量，應(yīng)根據(jù)Zn、H＋的相對量多少判斷。改變Zn與H＋反應(yīng)速率的方法(2)加入強堿弱酸鹽，由于弱酸根與H＋反應(yīng)，使c(H＋)減小，反應(yīng)速率減小，但不影響產(chǎn)生H2的量。知識梳理·題型構(gòu)建考點三I化學(xué)電源1．堿性鋅錳干電池——一次電池Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2?？偡磻?yīng)式：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；正極反應(yīng)：

。負極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2知識梳理·題型構(gòu)建考點三I化學(xué)電源2．鋅銀電池——一次電池

。Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；負極反應(yīng)：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；正極反應(yīng)：總反應(yīng)式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag知識梳理·題型構(gòu)建考點三I3．二次電池(可充電電池)化學(xué)電源鉛蓄電池是最常見的二次電池，負極材料是

，正極材料是

。PbPbO2知識梳理·題型構(gòu)建考點三I化學(xué)電源(1)放電時的反應(yīng)(2)充電時的反應(yīng)知識梳理·題型構(gòu)建考點三I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。4．燃料電池化學(xué)電源知識梳理·題型構(gòu)建考點三I化學(xué)電源種類酸性堿性負極反應(yīng)式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極反應(yīng)式O2＋4e－＋4H＋===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－電池總反應(yīng)式2H2＋O2===2H2O知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考1．可充電電池充電時電極與外接電源的正、負極如何連接？答案知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考PbO2

小48Pb對換知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考增大減小減小減小【遞進題組】題組一題組二知識梳理·題型構(gòu)建123知識梳理·題型構(gòu)建題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫

Li－e－===Li＋鋰2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑題組一題組二123知識梳理·題型構(gòu)建題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫

4Al－12e－===4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－===12OH－題組一題組二123知識梳理·題型構(gòu)建化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般程序“加減法”書寫電極反應(yīng)式知識梳理·題型構(gòu)建題組二不同介質(zhì)對燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋題組一題組二123知識梳理·題型構(gòu)建題組二不同介質(zhì)對燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O題組一題組二123知識梳理·題型構(gòu)建燃料電池電極反應(yīng)式的書寫根據(jù)燃料電池的特點，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實，我們只要熟記以下四種情況：第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負極反應(yīng)式電池的總反應(yīng)和正、負極反應(yīng)之間有如下關(guān)系：電池的總反應(yīng)式＝電池正極反應(yīng)式＋電池負極反應(yīng)式故根據(jù)第一、二步寫出的反應(yīng)，有：電池的總反應(yīng)式－電池正極反應(yīng)式＝電池負極反應(yīng)式，注意在將兩個反應(yīng)式相減時，要約去正極的反應(yīng)物O2。知識梳理·題型構(gòu)建考點四I鹽橋原電池的專題突破1．鹽橋的組成和作用(2)鹽橋的作用：①連接內(nèi)電路，形成閉合回路；

②平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。(1)鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。2．單池原電池和鹽橋原電池的對比知識梳理·題型構(gòu)建考點四I鹽橋原電池的專題突破不同點：圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2＋，會有一部分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，裝置的溫度會升高。圖2中Zn和CuSO4溶液在兩個池子中，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)時間長。圖1和圖2兩裝置的相同點：正負極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象。負極：Zn－2e－===Zn2＋正極：Cu2＋＋2e－===Cu總反應(yīng)：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋關(guān)鍵點：鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考【遞進題組】題組一12題組二3知識梳理·題型構(gòu)建4知識梳理·題型構(gòu)建題組一有關(guān)原電池原理的考查D題組一12題組二34知識梳理·題型構(gòu)建題組一有關(guān)原電池原理的考查

C解析當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負極，Cu作正極，電極反應(yīng)式分別為負極：Fe－2e－===Fe2＋正極：Cu2＋＋2e－===Cu銅球增重，鐵球質(zhì)量減輕，杠桿A低B高。題組一12題組二34知識梳理·題型構(gòu)建題組二可逆反應(yīng)與原電池的工作原理題組一12題組二34知識梳理·題型構(gòu)建題組二可逆反應(yīng)與原電池的工作原理題組一12題組二34答案

DD項在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2向左移動，I2被還原為I－，乙中石墨為正極，D不正確。電流計讀數(shù)為零時Fe3＋得電子速率等于Fe2＋失電子速率，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；知識梳理·題型構(gòu)建兩次操作中均能形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。題組一12題組二34題組二可逆反應(yīng)與原電池的工作原理知識梳理·題型構(gòu)建2I－－2e－===I2A題組一12題組二34題組二可逆反應(yīng)與原電池的工作原理計知識梳理·題型構(gòu)建題組一12題組二34題組二可逆反應(yīng)與原電池的工作原理知識梳理·題型構(gòu)建當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時，可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流計指針示數(shù)為零；當(dāng)電流計指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動方向相反。探究高考·明確考向12345【考題訓(xùn)練】6789探究高考·明確考向解析由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過導(dǎo)線，由Zn電極流向Fe電極，則O2在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，燒杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。燒杯b中，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e－===Zn2＋。A123456789探究高考·明確考向C123456789探究高考·明確考向充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，pH增大，C錯誤；充電時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D正確。C123456789探究高考·明確考向123456789探究高考·明確考向123456789答案A探究高考·明確考向N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑解析該燃料電池中N2H4在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑。123456789探究高考·明確考向123456789探究高考·明確考向CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋3/2O2＋6e－＋6H＋===3H2O96.6%123456789探究高考·明確考向離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電4.5123456789解質(zhì))和隔離鈉與硫

探究高考·明確考向2Al＋3AgO＋2NaOH===2NaAlO2＋3Ag解析由鋁電池原理圖可知，Al作負極，AgO/Ag作正極，電池反應(yīng)式為2Al＋3AgO＋2NaOH===2NaAlO2＋3Ag＋H2O。123456789＋H2O本講內(nèi)容結(jié)束請完成練出高分練出高分123456789101112131415練出高分D123456789101112131415練出高分C123456789101112131415練出高分D123456789101112131415練出高分1234567891011121314解析

A項，氧氣在反應(yīng)中被還原，所以石墨Ⅱ是正極，石墨Ⅰ是負極，故不正確；B項，Y是NO2被氧化后的產(chǎn)物，則為N2O5，故不正確；D項，石墨Ⅱ極上發(fā)生的是還原反應(yīng)。C15練出高分1234567891011121314

B15練出高分123456789101112131415練出高分123456789101112131415答案D練出高分1234567891011121314解析該電池的總反應(yīng)為Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，所以左燒杯Pt為正極，電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－===Fe2＋，右燒杯Zn為負極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋。由于左燒杯中的Fe3＋被還原為Fe2＋，所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。B15練出高分1234567891011121314D15練出高分1234567891011121314A15練出高分1234567891011121314D15練出高分12345678910