高三化学一轮复习课件62原电池化学电源ppt.ppt
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1、考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1了了解解原原电电池池的的工工作作原原理理,能能写写出出电电极极反反应应式式和和电电池池反反应应方程式。方程式。2了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解常见化学电源的种类及其工作原理。第二讲原电池化学电源第二讲原电池化学电源考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1新新型型电电池池的的原原理理分分析析,电电极极判判断断,电电极极和和电电池池反反应应式式的的书写。书写。2原电池在能源危机的作用。原电池在能源危机的作用。考基梳理考基梳
2、理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘一、原电池一、原电池1装置特点:装置特点:转化为转化为。2原电池的电极原电池的电极原电池的负极原电池的负极 金属金属发生发生 反反应应向向外外电电路路 电子电子原电池的正极原电池的正极 金金属属(或或惰惰性性电电极极如如石石墨墨)发发生生 外电路提供的电子外电路提供的电子化学能化学能电能电能活泼活泼氧化氧化不活泼不活泼还原反应还原反应接受接受提供提供考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3原电池的构成条件原电池的构成条件(1)能自发地发生能自发
3、地发生。(2)电解质溶液电解质溶液(构成电路或参加反应构成电路或参加反应)。(3)由还原剂和导体构成由还原剂和导体构成 极极系系统统,由由氧氧化化剂剂和和导导体体构构成成 极系统。极系统。(4)形成形成 (两电极接触或用导线连接两电极接触或用导线连接)。氧化还原反应氧化还原反应负负正正闭合回路闭合回路考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘4工作原理工作原理(以锌以锌铜原电池为例,如图所示铜原电池为例,如图所示)电极名称电极名称负极负极正极正极电极材料电极材料电极反应电极反应反应类型反应类型氧化反应氧化反应还原反应还原反应电子流向电
4、子流向由由 沿导线流向沿导线流向_盐桥中离子流盐桥中离子流向向阴离子流向负极,阳离子流向正极阴离子流向负极,阳离子流向正极电池反应方程电池反应方程式式ZnCuZn2e=Zn2Cu22e=Cu负极负极正极正极ZnCu2=Zn2Cu考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 原电池内部阴、阳离子如何移动?为什么?原电池内部阴、阳离子如何移动?为什么?提提示示阴阴离离子子移移向向负负极极、阳阳离离子子移移向向正正极极,这这是是因因为为负负极
5、极失失电电子子,生生成成大大量量阳阳离离子子聚聚集集在在负负极极附附近近,致致使使该该极极附附近近有有大大量量正正电电荷荷,所所以以溶溶液液中中的的阴阴离离子子要要移移向向负负极极;正正极极得得电电子子,该该极极附附近近的的阳阳离离子子因因得得电电子子生生成成电电中中性性物物质质而而使使该该极附近带负电荷,所以溶液中阳离子要移向正极。极附近带负电荷,所以溶液中阳离子要移向正极。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 原原电电池池的的模模型型中中常常用用盐盐桥桥连连接接,它它的的作作用用是什么?能否用一导线代替?是什么?能否用一导线
6、代替?提提示示盐盐桥桥的的作作用用是是连连接接两两烧烧杯杯中中的的电电解解质质形形成成闭闭合合回回路路,通通过过带带电电离离子子的的定定向向移移动动,平平衡衡烧烧杯杯中中电电解解质质溶溶液液的的电电荷荷,不能用一根导线连接,因为导线是不能传递阴阳离子的。不能用一根导线连接,因为导线是不能传递阴阳离子的。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘二、常见化学电源二、常见化学电源电池电池负极反应负极反应正极反应正极反应总反应式总反应式碱性锌碱性锌锰锰电池电池2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH铅蓄电铅蓄电池池Pb(s)PbO2(s)
7、2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)Zn2OH2e=Zn(OH)2Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘电池电池负极反应负极反应正极反应正极反应总反应式总反应式氢氢氧氧燃燃料料电电池池酸酸性性2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O碱碱性性2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH固固体体2H24e=4HO24e=2O2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘可可充充电电电电池
8、池充充电电时时电电极极与与外外接接电电源源的的正正、负极如何连接?负极如何连接?提示提示可充电电池充电时的电极接法为:可充电电池充电时的电极接法为:考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘四个观察四个观察原电池的四个判定方法原电池的四个判定方法观察电极观察电极两极为导体且存在活泼性差异两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池燃料电池的电
9、极一般为惰性电极的电极一般为惰性电极);观察溶液观察溶液两极插入溶液中;两极插入溶液中;观察回路观察回路形成闭合回路或两极直接接触;形成闭合回路或两极直接接触;观察本质观察本质原电池反应是自发的氧化还原反应。原电池反应是自发的氧化还原反应。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘四个规律四个规律金属腐蚀的四个规律金属腐蚀的四个规律电解池原理引起的腐蚀电解池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学化学腐蚀腐蚀有防护措施的腐蚀。有防护措施的腐蚀。对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强
10、电解质溶液弱电弱电解质溶液解质溶液非电解质溶液。非电解质溶液。活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。蚀越快。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘问题征解问题征解在金属的电化学腐蚀中,做氧化剂的只有在金属的电化学腐蚀中,做氧化剂的只有O2和和H吗?吗?提示提示不是。其他氧化性微粒
11、也可以使金属发生电化学腐不是。其他氧化性微粒也可以使金属发生电化学腐蚀。蚀。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点47 原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写一、原电池的正负极的判断一、原电池的正负极的判断考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘二、电极反应式的书写二、电极反应式的书写1一般电极反应式的书写一般电极反应式的书写考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭
12、秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘.向向B烧杯中逐滴加入浓盐酸烧杯中逐滴加入浓盐酸.向向B烧杯中逐滴加入烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液溶液结果发现电流表指针均发生偏转。结果发现电流表指针均发生偏转。试回答下列问题:试回答下列问题:(1)两次操作中指针为什么发生偏转?两次操作中指针为什么发生偏转?(2)两两次次操操作作过过程程中中指指针针偏偏转转方方向向为为什什么么相相反反?试试用用化化学学平平衡衡移动原理解释之。移
13、动原理解释之。(3)操操 作作 过过 程程 中中 C1棒棒 上上 发发 生生 的的 反反 应应 为为_;考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(4)操操 作作 过过 程程 中中 C2棒棒 上上 发发 生生 的的 反反 应应 为为_。(5)操操作作过过程程中中,盐盐桥桥中中的的K移移向向_烧烧杯杯溶溶液液(填填“A”或或“B”)。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考
14、基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘原原电电池池正正、负负极极的的判判断断基基础础是是自自发发进进行行的的氧氧化化还还原原反反应应,如如果果给给出出一一个个化化学学反反应应方方程程式式判判断断正正、负负极极,可可以以直直接接根根据据化化合合价价的的升升降降来来判判断断,发发生生氧氧化化反反应应的的一一极极为为负负极极,发发生生还还原反应的一极为正极。原反应的一极为正极。判判断断电电极极时时,不不能能简简单单地地依依据据金金属属的的活活泼泼性性来来判判断断,要要看看反反应应的的具具体体情情况况,如如:a.Al在在强强碱碱性性溶溶液液
15、中中比比Mg更更易易失失电电子子,Al作作负负极极,Mg作作正正极极;b.Fe、Al在在浓浓HNO3中中钝钝化化后后,比比Cu等金属更难失电子,等金属更难失电子,Cu等金属作负极,等金属作负极,Fe、Al作正极。作正极。原电池正负极判断的注意点原电池正负极判断的注意点 考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【应用应用1】(2013保保定定质质检检)原原电电池池正正、负负电电极极的的极极性性不不仅仅与与电电极极材材料料的的性性质质有有关关,也也与与电电解解质质溶溶液液有有关关。下下列列由由不不同同材材料料组组成成的原电池,电极反应正
16、确的是的原电池,电极反应正确的是 ()。A由由Fe、Cu与与稀稀硫硫酸酸组组成成的的原原电电池池,其其负负极极反反应应式式为为Fe3e=Fe3B由由Al、Mg与与氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液组组成成的的原原电电池池,其其负负极极反反应式为应式为Mg2e2OH=Mg(OH)2C由由Pb、Cu与与氯氯化化铁铁溶溶液液组组成成的的原原电电池池,其其正正极极反反应应式为式为Cu2e=Cu2D由由Al、Cu与与浓浓硝硝酸酸组组成成的的原原电电池池,其其负负极极反反应应式式为为Cu2e=Cu2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案答案D考基梳
17、理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点48 原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用1加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率一一个个自自发发进进行行的的氧氧化化还还原原反反应应,设设计计成成原原电电池池时时反反应应速速率率增大。增大。例例如如,在在Zn与与稀稀H2SO4反反应应时时加加入入少少量量CuSO4溶溶液液能能使使产产生生H2的反应速率加快。的反应速率加快。2比较金属活动性强弱比较金属活动性强弱两两种种金金属属分分别别做做原原电电池池的的两两极极时时,一一般般做做负负极极
18、的的金金属属比比做做正极的金属活泼。正极的金属活泼。例例如如,有有两两种种金金属属a、b,用用导导线线连连接接后后插插入入到到稀稀H2SO4中中,观观察察到到a溶溶解解,b极极上上有有气气泡泡产产生生,则则推推测测a为为负负极极,b为为正正极,则金属活动性极,则金属活动性ab。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3用于金属的防护用于金属的防护使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。例例如如,要要保保护护一一个个铁铁质质的的输输水水管管道道或或钢钢铁铁桥桥梁梁等等,可可用用导导线将其与一
19、块锌块相连,使锌做原电池的负极。线将其与一块锌块相连,使锌做原电池的负极。4设计电池,制造化学电源设计电池,制造化学电源如根据以下反应设计的原电池如下表所示:如根据以下反应设计的原电池如下表所示:原理原理负极负极正极正极电解质电解质溶液溶液电极反应电极反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2CuC(Fe3)FeCl3溶液溶液负极:负极:Cu2e=Cu2正极:正极:2Fe32e=2Fe2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘5.探究金属腐蚀的快慢规律探究金属腐蚀的快慢规律不同类型的腐蚀规律不同类型的腐蚀规律电电解解原原理理引引起
20、起的的腐腐蚀蚀原原电电池池原原理理引引起起的的腐腐蚀蚀化化学学腐腐蚀蚀有防护措施的腐蚀有防护措施的腐蚀考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【典例典例2】(2012吉吉林林期期末末质质检检)实实验验发发现现,298 K时时,在在FeCl3酸酸性性溶溶液液中中加加入入少少量量锌锌粒粒后后,Fe3立立即即被被还还原原成成Fe2。某某化化学学兴兴趣趣小小组组根根据据该该实实验验事事实实设设计计了了如如图图所所示示的的原原电电池池装装置置。下下列有关说法中正确的是列有关说法中正确的是 ()。A该原电池的正极反应是:该原电池的正极反应是:Z
21、n2e=Zn2B左烧杯中溶液的红色逐渐褪去左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现该电池铂电极上有气泡出现D该电池总反应为:该电池总反应为:3Zn2Fe3=2Fe3Zn2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘解解析析正正极极是是得得电电子子的的反反应应,A错错误误;左左烧烧杯杯中中的的电电极极反反应应式式为为Fe3e=Fe2,B正正确确、C错错误误;因因为为在在金金属属活活动动性性顺序中铁排在顺序中铁排在H的前面,在酸性溶液中不会生成的前面,在酸性溶液中不会生成Fe,D错误。错误。答案答案B考基梳理考基梳理 助学提升助
22、学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。(1)将将氧氧化化还还原原反反应应拆拆成成氧氧化化反反应应和和还还原原反反应应两两个个半半反反应应,分分别作原电池的负极和正极。别作原电池的负极和正极。(2)确确定定电电极极材材料料,如如发发生生氧氧化化反反应应的的物物质质为为金金属属单单质质,可可用用该该金金属属直直接接作作负负极极;如如为为气气体体(如如H2)或或溶溶液液中中的的还还原原性性离离子子,可可用用惰惰性性电电极极(如如Pt、碳碳棒棒)作作负负极极。,发发生
23、生还还原原反反应应的的电电极极材材料必须不如负极材料活泼。料必须不如负极材料活泼。(3)确定电解质溶液确定电解质溶液,一般选用反应物中的电解质溶液即可。一般选用反应物中的电解质溶液即可。(4)构成闭合回路。构成闭合回路。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘A反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时,甲中石墨电极上反应开始时,甲中石墨电极上Fe3被还原被还原C电流计读数为零时,反应达
24、到化学平衡状态电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后,在甲中溶入电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,固体,乙中的石墨电极为负极乙中的石墨电极为负极考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案答案D考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 原原电电池池反反应应的的本本质质就就是是氧氧化化还还原原反反应应。因因此此正正确确书书写写氧氧化化还还原原反反应应方方程程式式并并能能标标出出电电子子转转移移的的方方向向和和数数目目是是正正确确书书写写电电极极反
25、反应应式式的的基基础础,通通过过电电池池反反应应中中转转移移电电子子的的数数目目可可确确定定电电极极反反应应中中得得失失的的电电子子数数目目,通通过过电电池池反反应应中中的的氧氧化化剂剂、还还原原剂剂和和氧氧化化产产物物、还还原原产产物物可可确确定定电电极极反反应应中中的的反反应应物物和和产物。具体步骤如下:产物。具体步骤如下:考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘首先根据题意写出电池反应。首先根据题意写出电池反应。标出电子转移的方向和数目,指出氧化剂、还原剂。标出电子转移的方向和数目,指出氧化剂、还原剂。根据还原剂根据还原剂负极
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