高三化學一輪復習原電池化學電源課件

1.掌握原電池的概念、反應本質(zhì)和構(gòu)成以及工作原理。2.掌握電極反應式、總反應式的書寫?？季V要求第20講原電池化學電源原電池的工作原理011.概念和反應本質(zhì)原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應本質(zhì)是

。核心知識梳理氧化還原反應

兩極一液成回路2.構(gòu)成條件：前提：

自發(fā)的氧化還原反應CuSO4溶液負極正極失e-，沿導線傳遞，有電流產(chǎn)生外電路陰離子陽離子內(nèi)電路正正移負負移原電池工作原理得，降，還原反應Cu2++2e-=Cu失，升，氧化反應Zn-2e-=Zn2+注意：電池內(nèi)部即內(nèi)電路是沒有電子流動的，只有陰陽離子的流動！電子不下水，離子不上岸3.工作原理單液原電池雙液原電池鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。②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。雙液原電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。“帶隔膜電池”隔離+互通1.常見的隔膜隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類：(1)陽離子交換膜，簡稱陽膜，只允許陽離子通過，即允許H＋和其他陽離子通過，不允許陰離子通過。(2)陰離子交換膜，簡稱陰膜，只允許陰離子通過，不允許陽離子通過。(3)質(zhì)子交換膜，只允許H＋通過，不允許其他陽離子和陰離子通過。2.隔膜的作用(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學反應。(2)能選擇性的通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。1.(2020·貴州省銅仁第一中學月考)已知反應Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)為一自發(fā)進行的氧化還原反應，將其設計成如圖所示原電池。下列說法中正確的是A.銅電極是正極，其電極反應為Cu－2e－===Cu2＋B.銀電極上發(fā)生還原反應，電極質(zhì)量增加C.當銅電極質(zhì)量減少0.64g時，電解質(zhì)溶液中有0.02mol電子通過D.外電路中電子由銀電極流向銅電極√解題能力提升有圖有真相，方程式一定看找電極判反應，Soeasy!!!2.(2015·天津理綜，4)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是A.銅電極上發(fā)生氧化反應B.電池工作一段時間后，甲池的c(SO42-)減小C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰、陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，

保持溶液中電荷平衡解題能力提升√【理解應用】“異?！痹姵卦淼纳疃确治?1)鋁銅濃硝酸電池初期，活潑金屬鋁作負極被氧化，由于鋁表面很快形成致密氧化物薄膜阻止反應繼續(xù)進行，使鋁鈍化，鈍化鋁作正極，銅被濃硝酸氧化，作負極，電極反應：銅：

；鈍化鋁：

。Cu－2e－===Cu2＋【理解應用】“異?！痹姵卦淼纳疃确治?2)鎂鋁燒堿溶液電池鎂不溶于燒堿，鋁單質(zhì)可溶于燒堿，鋁作負極，鎂作正極，電極反應，鋁：

；鎂：

。6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－

原電池的正極和負極與電極材料的性質(zhì)有關，也與電解質(zhì)溶液有關，不要形成活潑電極一定作負極的思維定勢，一般要求負極與電解質(zhì)溶液能發(fā)生反應（燃料電池除外）。特別提醒新型電池電極反應式、總反應式的書寫02（2）燃料電池常用的電解質(zhì)①酸性電解質(zhì)溶液，如H2SO4溶液；②堿性電解質(zhì)溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸鹽，如K2CO3；1.燃料電池電極反應式書寫（1）燃料電池常用的燃料：

H2、CO、烴(如CH4、C2H6)、醇(如CH3OH)、肼(N2H4)等。高溫（無水）離子【題型模板】1.燃料電池電極反應式書寫總式O2O2-1.燃料電池電極反應式書寫(以CH4燃料電池為例，體會不同介質(zhì)對電極反應的影響)酸性電解質(zhì)（H+）堿性電解質(zhì)（OH－）總反應正極負極O2＋4e－＋4H＋=2H2OCH4－8e－＋2H2O=CO2↑＋8H＋CH4＋2O2=CO2＋2H2OCH4＋2O2+2OH－=CO32－＋2H2OO2+4e－＋2H2O=4OH－CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O先寫總反應——正極O2看環(huán)境——總式減掉正極得負極1.燃料電池電極反應式書寫(以CH4燃料電池為例，體會不同介質(zhì)對電極反應的影響)熔融金屬氧化物(O2-)熔融碳酸鹽(CO32-)總反應正極負極O2+4e－=2O2-CH4－8e－＋4O2－=CO2↑＋2H2OCH4＋2O2=CO2＋2H2OO2＋4e－＋2CO2=2CO32－CH4－8e－＋4CO32－=5CO2↑＋2H2OCH4＋2O2=CO2＋2H2O紅包11.00元紅包2練習紅包3練習3.某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時，該電池工作原理如圖。下列說法正確的是A.a為CH4，b為CO2B.CO32-向正極移動C.此電池在常溫下也能工作D.正極的電極反應式為O2+2CO2+4e-=2CO32-√解題能力提升紅包11.00元紅包2練習紅包3練習解題能力提升√紅包11.00元紅包2練習紅包3練習5.(2020·蘇州聯(lián)考)科學家設計出質(zhì)子膜H2S燃料電池，實現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜H2S燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。下列說法錯誤的是A.電極a為電池的負極B.電極b上發(fā)生的電極反應：O2＋4H＋＋4e－===2H2OC.電路中每通過4mol電子，在正極消耗44.8LH2SD.每17gH2S參與反應，有1molH＋經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)√【思維模型】

2.可充電電池電極反應式的書寫（原電池）（電解池）一般先寫放電時的電極反應式，要遵守三個步驟：第一，標出原電池總反應式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，找出參與負極（失升氧）和正極（得降還）反應的物質(zhì)第二，寫出一個比較簡單的電極反應式第三，總反應式減去寫出的電極反應式即為另一電極反應式。

2.可充電電池電極反應式的書寫例：強堿性電解質(zhì)3D-Zn-NiOOH二次電池：Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)

2.可充電電池電極反應式的書寫充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電時的陽極反應為放電時的正極反應的逆過程，充電時的陰極反應為放電時的負極反應的逆過程。例：強堿性電解質(zhì)3D-Zn-NiOOH二次電池：Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)負極：Zn(s)+2OH-(aq)-2e-==ZnO(s)+H2O(l)正極：2NiOOH(s)+2H2O(l)+2e-==2Ni(OH)2(s)+2OH-(aq)陰極：ZnO(s)+H2O(l)+2e-==Zn(s)+2OH-(aq)陽極：2Ni(OH)2(s)+2OH-(aq)-2e-==2NiOOH(s)+2H2O(l)6.鎳鎘(Ni－Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有關該電池的說法正確的是A.充電時陽極反應：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2OB.充電過程是化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程C.放電時負極附近溶液的堿性不變D.放電時電解質(zhì)溶液中的OH－向正極移動√解題能力提升7.某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時電池總反應為：Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列關于該電池的說法不正確的是A.放電時，Li＋在電解質(zhì)中由負極向正極遷移B.放電時，負極的電極反應式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6C.充電時，若轉(zhuǎn)移1mole－，石墨(C6)電極將增重7xgD.充電時，陽極的電極反應式為LiCoO2－xe－==Li1－xCoO2＋xLi＋√解析放電時，負極反應為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正極反應為Li1－