原電池化學(xué)電源考點及知識點總結(jié)課件

1、化學(xué)反應(yīng)與能量第六章第二節(jié)原電池化學(xué)電源考 綱 解 讀 考綱要求備考指南真題追蹤命題趨勢1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。2了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2018全國卷12，全國卷11；2017全國卷 11，全國卷11，全國卷11；2016全國卷11，全國卷11；2015全國卷11，全國卷 26本部分知識是全國各地歷年出題“熱點”，預(yù)計2020年高考題將與新能源結(jié)合。復(fù)習(xí)備考時注重新聞相關(guān)信息，依據(jù)原電池和電解池工作原理并結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識熟練掌握電極判斷、電極反應(yīng)式的書寫方法?？键c1原電池工作原理及其應(yīng)用欄目導(dǎo)航01夯 實 考 點02考 點 突 破夯

2、 實 考 點1 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_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_不同的兩電極。(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需要三個條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入_溶液中?！局R梳理】氧化還原反應(yīng) 自發(fā) 活潑性 電解質(zhì) 3工作原理(1)以銅鋅原電池為例。簡單原電池帶鹽橋的原電池電極材料_電極反應(yīng)_反應(yīng)類型_電子流向、離子移向外電路中，電子由_沿導(dǎo)線方向流向_；內(nèi)電路中，電解質(zhì)溶液中陽離子移向_，陰離子移向_電池反應(yīng)方程式_不同點

3、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)時間長鋅片銅片Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反應(yīng)還原反應(yīng)鋅片銅片正極負極ZnCu2=Zn2Cu(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：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。4原電池正負極的判斷方法(1)由組成原電池的電極材料判斷。

4、一般是活動性較強的金屬為_極，活動性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為_極。(2)根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷。電流由_極流向_極；電子由_極流向_極。(3)根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子移向_極，陰離子移向_極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。原電池的_極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其_極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷。一般情況下，溶解的一極為_極，增重或有氣體逸出的一極為_極。負正正負負正正負負正負正判斷正誤(正確的畫“”，錯誤的畫“”)。(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是負極()(2)在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強()(3)

5、在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)帶有“鹽橋”的原電池比不帶 “鹽橋”的原電池電流持續(xù)時間長()(5)任何氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池()【思維深化】(6)放熱反應(yīng)通過一定的裝置均可以由化學(xué)能變?yōu)殡娔?，?gòu)成原電池()(7)原電池工作時，溶液中的陽離子向負極移動，鹽橋中的陽離子向正極移動()(8)原電池放電時，電流方向由電源的負極流向正極()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考 點 突 破2 原電池工作原理【答案】C2根據(jù)下圖判斷，下列說法正確的是()【答案】D【解析】A項，裝置中的負極為Zn，錯誤；B項，裝置中的正極反應(yīng)為2H2e

6、=H2，錯誤；C項，陽離子向正極移動，裝置中向左側(cè)移動，錯誤，故選D。3(2018河南信陽質(zhì)檢)分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負極，中Fe作負極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2原電池電極反應(yīng)式的書寫【答案】B52015全國卷，26(1)(2)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。(1)該電池的正極反應(yīng)式為_，電池反應(yīng)的離子方程式為_。(2)維

7、持電流強度為0.5 A，電池工作5分鐘，理論上消耗鋅_g。(已知F96 500 Cmol1)【答案】(1)MnO2eH=MnOOHZn2MnO22H=Zn22MnOOH(2)0.05“三步”完成電極反應(yīng)式的書寫6X、Y、Z、M、N代表五種金屬，有以下反應(yīng)：Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中，M上冒氣泡；M、N為電極，與N的鹽溶液組成原電池，電子從M極流出，經(jīng)過外電路，流入N極；Z2H2O(冷水)=Z(OH)2H2；水溶液中，XY2=X2Y。則這五種金屬的活動性由強到弱的順序為()AZXYMNBZYXMNCZXYNMDXYMNZ原電池工作原理的應(yīng)用【答案】A【解析】Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中，M上冒

8、氣泡，證明M為原電池的正極，所以活動性：YM；在原電池反應(yīng)中，電子流出的電極為負極，電子流入的電極為正極，由于電子從M極流出，經(jīng)過外電路流入N極，所以活動性：MN；Z2H2O(冷水)=Z(OH)2H2，證明Z的活動性很強，是題目提供的所有的元素中最強的；水溶液中，XY2=X2Y，則證明活動性：XY。所以這五種金屬的活動性由強到弱的順序為ZXYMN。如何設(shè)計原電池設(shè)計原電池要緊扣構(gòu)成原電池的三個條件：(1)必須是能自發(fā)進行且放熱的氧化還原反應(yīng)。(2)根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正負極材料(負極是失電子的物質(zhì)，正極用比負極活動性差的金屬，也可以用石墨)及電解質(zhì)溶液。電極材料的選擇：選擇活動性較強的金屬作負

9、極(通常跟電解質(zhì)溶液反應(yīng))；活動性較弱的金屬或非金屬作正極，并且原電池的電極必須能導(dǎo)電。電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應(yīng)或電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負極發(fā)生反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣)。但如果氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同元素的陽離子(如在CuZn構(gòu)成的原電池中，負極Zn浸泡在含有Zn2的電解質(zhì)溶液中，而正極Cu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示意圖。如根據(jù)Cu2Ag=Cu22Ag設(shè)計電池如下：化學(xué)反應(yīng)與能量第六章第二節(jié)原電池化學(xué)電源考點2化學(xué)電源的種類及其工作原理欄目導(dǎo)航

10、01夯 實 考 點03真題體驗直擊高考02考 點 突 破04配 套 訓(xùn) 練夯 實 考 點1 1一次電池【知識梳理】ZnZn2OH2e=Zn(OH)2碳棒2MnO22H2O2e=2MnOOH2OHZn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2ZnZn2OH2e=Zn(OH)2Ag2OAg2OH2O2e=2Ag2OHZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag1判斷正誤(正確的畫“”，錯誤的畫“”)。(1)鉛蓄電池放電時，正極與負極質(zhì)量均增加()(2)手機、電腦中使用的鋰電池屬于一次電池()(3)若使反應(yīng)Fe2Fe3=3Fe2以原電池方式進行，可用鋅鐵作電極材料()(4)堿性鋅錳干電池是一次電池，

11、其中MnO2是催化劑，可使鋅錳干電池的比能量高、可儲存時間長()(5)燃料電池工作時燃料在電池中燃燒，然后熱能轉(zhuǎn)化為電能()(6)氫氧燃料電池在堿性電解質(zhì)溶液中負極反應(yīng)為2H24e=4H()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)【思維深化】2以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法。(1)酸性條件總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。(2)堿性條件總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。考

12、 點 突 破2 1(2018甘肅蘭州一中考前沖刺三模)如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池敘述正確的是()A正極反應(yīng)式為MnO24H2e=Mn22H2O燃料電池B微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)C放電過程中，H從正極區(qū)移向負極區(qū)D若用該電池給鉛蓄電池充電，MnO2電極質(zhì)量減少8.7 g，則鉛蓄電池負極增重9.6 g【答案】A【答案】D可充電電池選項放電過程充電過程ALi向電池的正極遷移化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能B可以加入磷酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率陽極的電極反應(yīng)式為LiFePO4e=FePO4LiC若正極增加7 g，則有NA個電子經(jīng)電解質(zhì)由負極流向正極陽極材料的質(zhì)量不斷減少D若有n mol Li

13、遷移，則理論負極失去n mol電子陰極的電極反應(yīng)式為Lie=Li 【答案】D【解析】充電過程是電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程，故A錯誤；Li屬于活潑金屬，加入磷酸，Li會與磷酸反應(yīng)，故B錯誤；根據(jù)原電池的工作原理，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，電子不能通過電解質(zhì)，故C錯誤；負極反應(yīng)式為Lie=Li，遷移n mol Li，說明通過電子物質(zhì)的量為n mol，即Li失去電子n mol，充電時電池的陰極接電源的負極，即陰極反應(yīng)式為Lie=Li，故D正確。關(guān)于可充電電池三點說明(1)充電電池是既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(放電)，又能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(充電)的一類特殊電池。需要注意的是充電、放電的反應(yīng)不能理解為可逆反應(yīng)。(2)電極的連接方法，如圖所示。充電時的電極反應(yīng)與放電時的電極反應(yīng)過程相反，充電時的陽極反應(yīng)為放電時的正極反應(yīng)的逆過程，充電時的陰極反應(yīng)為放電時的負極反應(yīng)的逆過程。(3)書寫電極方程式時必須首先判斷是“充電”還是“放電”。新型化學(xué)電源【答案】A【解析】通氧氣的一極，氧氣得到電