高中化学 原电池及化学电源知识要点复习学案 新人教版选修.doc

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1、《原电池及化学电源》一、原电池1、定义：把化学能转化为电能的装置2．实质：一个能自发进行的氧化还原反应。3.原电池的形成条件构成前提：两个电极中至少有一个可以和电解质溶液自发地发生氧化还原反应（1）活动性不同的金属（其中一种可以为非金属，即作导体用）作电极。（2）两电极插入电解质溶液中。（3）形成闭合回路。（两电极外线用导线连接，可以接用电器。）4．原理：ⅠⅡ电极名称负极正极电极材料ZnCu电极反应Zn—2e-====Zn2+Cu2++2e-====Cu反应类型氧化反应还原反应电子方向和电流方向电子从负极流出经

2、外电路流入正极；电流从正极流出经外电路流入负极。5.两种装置的比较装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ能避免能量损耗；装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路，导电。二、常见的化学电源1.一次电池（碱性锌锰干电池）反应原理：负极：ZnZn+2OH--2e-====Zn(OH)2正极：MnO22MnO2+2H2O+2e-====2MnOOH+2OH-总反应式：Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)22.二次电池（可充电电池）铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为

3、放电和充电两个过程（1）正负极材料正极：PbO2负极：Pb电解质：H2SO4溶液（2）放电过程负极：Pb(s)+SO42-(aq)-2e-====PbSO4(s)氧化反应正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-====PbSO4(s)+2H2O(l)还原反应放电过程总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4====2PbSO4(s)+2H2O（l）铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程（3）充电过程阴极：PbSO4(s)+2e-====Pb(s)+SO42-(aq)还原反应接电源负

4、极阳极：2PbSO4(s)+2H2O-2e-====PbO2(s)+4H++2SO42-(aq)接电源正极氧化反应充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O3.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H2-4e-====4H+2H2+4OH--4e-====4H2O正极反应式O2+4H++4e-====2H2OO2+2H2O+4e-

5、====4OH-总反应式2H2+Ｏ2=2H2O【热点难点全析】※考点一原电池的构成和电极反应式的书写1.原电池的构成两极是导体且存在活动性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；两极要用导线连接起来(或直接接触)插入电解质溶液中；必须有一个释放能量的(自发的)氧化还原反应发生——作为电池反应。【特别提醒】多池相连，但无外接电源时，两极活动性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。2.原电池的正负极的判断：3.电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写（2）复杂的电极反应式的书写对于复杂的电极反应式可由电池反

6、应减去负极反应而得到正极反应。此时必须保证电池反应转移的电子数等于电极反应转移的电子数，即遵守电荷守恒和质量守恒和电子守恒规律。如CH4酸性燃料电池中，负极反应式为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应式2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式【高考警示钟】(1)负极本身不一定都参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料本身并不参加反应。(2)不注意电解质溶液的成分，容易误写电极反应式，如Al负极，在酸性溶液中生成Al3+，在碱性溶液中生

7、成AlO2-。(3)电子从负极经外电路流向正极，但电子不能通过电解液，是通过阴阳离子的移动形成闭合回路。(4)用总电极反应减去一极的电极反应时，须在两式电子转移数相等的前提下进行。【典例1】根据下图，下列判断中正确的是(　　)A．烧杯a中的溶液pH降低B．烧杯b中发生氧化反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2解析　由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a

8、中c(OH－)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。答案　B※考点二原电池工作原理的应用1．比较不同金属的活动性强弱根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极．若有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A极溶解，而B极上有气体放出，说明在原电池工作过程中，