一轮复习示范课原电池

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一轮复习人教版原电池化学电源课件(128张)

过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率
且氢气生成量减少的是( )
A．K2SO4 C．CuSO4
B．CH3COONa D．Na2CO3
【解析】 Zn 与盐酸反应，若减慢反应速率，则 c(H＋)减小，
加入 K2SO4 溶液，相当于稀释，氢气生成量不变，A 错误； CH3COONa 与 HCl 反应生成 CH3COOH，使溶液中 c(H＋)减小，
的是( )
【解析】由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成
Fe2＋被还原，I－失去电子变成 I2 被氧化，所以 A、B 正确；电流表读数为零时 Fe3＋得电子速率等于 Fe2＋失电子速率，反应达到平
衡状态；D 项在甲中溶入 FeCl2 固体，平衡 2Fe3＋＋2I－
2Fe2
＋＋I2 向左移动，I2 被还原为 I－，乙中石墨为正极，D 不正确。
3．构成原电池的ห้องสมุดไป่ตู้件
考点1 原电池的工作原理 1．(2016·上海高考)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示( )
A．铜棒的质量 C．c(H＋)
B．c(Zn2＋) D．c(SO24－)
【解析】该装置构成原电池，Zn 是负极，Cu 是正极。A 项，在正极 Cu 上溶液的 H＋获得电子变为氢气，Cu 棒的质量不变，错误；B 项，由于 Zn 是负极，不断发生反应 Zn－2e－

2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第40讲原电池化学电源

第40讲原电池化学电源

[复习目标] 1.理解原电池的工作原理。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.能够书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。

考点一原电池工作原理及应用

1．概念

原电池是把化学能转化为电能的装置。

2．构成条件

反应能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)

电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)

闭合回路①电解质溶液

②两电极直接或间接接触

③两电极插入电解质溶液中

3.构建原电池模型(以锌铜原电池为例)

盐桥的组成和作用

①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，离子可在其中自由移动。

②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。

③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

4．原电池原理的应用

(1)设计原电池

首先将氧化还原反应分成两个半反应，其次根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。

应用举例

根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计原电池，在方框中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液，写出电极反应式：

①不含盐桥②含盐桥

负极：________________

正极：________________

答案

①不含盐桥②含盐桥

负极：Cu－2e－===Cu2＋

正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

(2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。

(3)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。

(4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。

一轮复习示范课--原电池 ppt课件

例1. 金属锂燃料电池是一种新型电池，其工作示意图如下。
碱性电解液
思考： ①判断正负极、电子的移动方向、两极发生反应的类型、离子的移动方向；
②写出其正极、负极、总电PP极T课反件应式
8
考点二：电极反应式书写
例2.固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物为电解质(能传递O2-)。其工作原理如图所示
③ Cu + 2H2O = Cu(OH)2＋H2↑
任务：请尽可能多的设计装置使反应
②发生，在学案上画出装置图
PPT课件
5
一、原电池
1.概念
把化学能转化为电能的装置
2.构成条件
①自发的氧化还原反应 ②两个活泼性不同的电极 ③电解质溶液，闭合回路 ④闭合回路
PPT课件
6
3.工作原理（以Cu-Ag原电池为例）
第28题第（2）①问，电解在实验室制ClO2中的应用：电
2分；共6分
极反应式的书写
非选择题第27题第 ”四室电渗析法”制备 H3PO2：电解（4）第①②③问，池电极反应式书写；电解池的工作
共6分
原理分析
选择题第12题，6分；水溶液锂离子电池：电极的判断、
第27题第（3）问，电极反应式、离子的移动方向；电
电极名称电极材料电子移动方向电极反应式电极反应类型离子移动方向电流方向
负极

2024届高考一轮复习化学课件：原电池和化学电源

3.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。
种类
酸性
碱性
负极反应式 2H2-4e-===4H+
2H2+4OH--4e-===4H2O
正极反应式 O2+4e-+4H+===2H2O
O2+2H2O+4e-===4OH-
电池总反应 2H2+O2===2H2O
备注
电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用
图所示。下列说法正确的是(
)
A.分离器可以为阴离子交换膜
B.充电时,阳极电极反应式为
ZnxVO2·yH2O+2xe-===VO2+xZn2++yH2O
C.放电时,电流从Zn极流向VO2-PC极
D.充电时,锌离子从较高温一侧移至低温一侧
答案 D
解析放电时,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,VO2结合Zn2+生成
生;c 极无变化有气体产生
实验
装置
流向 d 极
据此判断这四种金属的活动性强弱顺序为(
A.a>b>c>d
B.b>c>d>a
C.d>a>b>c
D.a>b>d>c
)

高三一轮复习第2讲原电池化学电源

2．(2017·漳州八校联考)燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，下图为Mg－NaClO燃料电池结构示意图，下列说法正确的是( )
A．镁作Y电极 B．电池工作时，Na＋向负极移动 C．废液的pH大于NaClO溶液的pH D．X电极上发生的反应为ClO－＋2H2O－4e－===ClO3－＋4H＋ [答案] A
2．“高效、环境友好”的燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。
[题组集训] 1．Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( ) A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
(3)设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
设计的原电池为：
[题组集训] 题组一原电池原理 1．有关电化学知识的描述正确的是( ) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 C．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 D．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 [答案] C

高考化学一轮复习（第四辑）考点五十三原电池工作原理（含解析）

考点五十三原电池工作原理

聚焦与凝萃

1．依据氧化还原反应规律，把握原电池的设计原理和电极、电解质溶液的选择规律；

2．了解由盐桥连接的原电池的结构和机理，分析比较该电池与一般锌铜原电池的异同。

解读与打通

常规考点

一、原电池

（1）定义：化学能转变为电能的装置

（2）形成条件：

①两个活泼性不同的电极（金属与金属或金属与石墨、PbO2或其他非金属）；

②电解质溶液；

③电极与电解质溶液形成闭合回路。

④能自发地发生氧化还原反应

（3）工作原理：

①负极：一般较活泼金属作负极，负极本身失电子发生氧化反应，宏观上负极渐渐溶解（或被腐蚀），生成离子进入电解质溶液；留意。负极关键是要有能失去电子的反应发生，可向外输出电子。

②正极：较不活泼的导体作正极，正极与电解质溶液间发生还原反应，即溶液中的阳离子（或氧气）移向正极并在正极上不断得到电子。

③电子流方向：在外电路，电子由负极沿导线流向正极；在原电池内，阴、阳离子定向移动，从而形成闭合回路产生电流，电流的方向与电子流的方向相反。

Zn-Cu原电池（电解质溶液是稀硫酸）装置及工作原理见下图：

（4）电极材料构成

负极：还原性较强的物质，如较活泼的金属。

正极：氧化性较强的物质，如较不活泼的金属、金属氧化物、非金属单质（如石墨）。

二、盐桥电池

1．盐桥：将饱和的KCl或NH4NO3(正、负离子迁移数几乎相等)溶液装在倒置的U形管中，跨接于两电解质溶液之间，代替两溶液的直接接触，就构成了盐桥。（见下图）2．盐桥的作用

（1）连接内电路，形成闭合回路；

（2）平衡电荷，使原电池不断产生电流。

高三一轮复习原电池的工作原理

钢铁的吸氧腐蚀示意图
二、金属的电化学防护
①改变金属内部的组织结构，制成合金 (如不锈钢）。
②在金属表面覆盖保护层。如喷油漆、涂油脂、电镀(用Zn、Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层）或表面钝化。原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 ③电化学保护法。将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
[交流研讨]
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?
烤漆烤蓝镀铬
涂机油
涂凡士林
镀锌
解释下列现象：
(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量Zn块?
(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。
1、牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
2、外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。
Hale Waihona Puke Baidu
钢铁电化腐蚀的类型:
（1）析氢腐蚀：当水膜酸性较强时

高三一轮复习公开课：原电池及其应用

思考：阳离子，吸引___ 失 -，生成了____ 阴离子负极___e 得 -，吸引___ 阳离子正极___e 结论：在原电池的电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极。（口诀：原电池正阳负阴）
问题讨论4：原电池原理应用：加快反应速率
• Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液加快反应速率，请说明理由____ 会______ • ________________________________ • Zn与少量CuSO4溶液反应生成少量Cu， • Zn、稀H2SO4和Cu形成了原电池，加快了反应速率。
反应类型
电子流向
由负极沿导线流向正极
问题讨论1：原电池中活泼金属一定都作负极吗？
• 金属的活泼性指的是金属在非氧化性酸中反应的活泼性(难易、剧烈程度)，并不说明金属在其他溶液中也很活泼。 • 如：Al‖H2SO4(aq)‖ Mg • Al‖NaOH(aq)‖ Mg • Al‖HNO3 (浓)‖Cu • 所以，对应所给电解质溶液中相对活泼的金属作负极。
3．工作原理(以 Zn‖CuSO4(aq)‖Cu 原电池为例)
电极名称负极正极
电极材料
电极反应
______ Zn
______ Cu
____________________ ____________________ Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 氧化反应 __________ 还原反应 __________

高三一轮复习-----原电池复习

碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质. 电极反应为：
电池反应： Zn+MnO2+H2O= ZnO+Mn（OH）2
Li—MnO2电池（固体电解质）
总反应：Li+MnO2=LiMnO2(亚锰酸锂)
负极（Li）：Li-e-=Li+ 正极（MnO2）:MnO2+e-=MnO2Li是最轻的金属，也是活动性极强的金属，是制造电池的理想物质。锂电池的比能量高、电压高、可存储时间长。
真题再现
1、（08年山东理综· 29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）
（1）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入 O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为放电时CO32－移向电池的极。（填“正”或“负”）
Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 4. Fe＋Ni2O3＋3H2O 放电时：负极 Fe - 2e- +2OH- = Fe(OH)2 。
-+2OH- =Ni O +3H O 2Ni(OH) -2e 充电时：阳极 2 2 3 2 。
5.K2FeO4—Zn可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应为 ________________，该电池总反应的离子方程式为____________。 6.铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为_________________________

化学高三一轮复习《原电池电源》课件人教版

难点探究
原电池正负极的判断与电极反应式的书写 1.正负极的判断
在书写原电池的电极反应式时,首先应正确判断原电池的两个电极哪一个是正极,哪一个是负极｡常用的判断方法有:
(1)根据电子流动方向判断｡在原电池中,电子流出的一极是负极;电子流入的一极是正极｡
解析:甲中锌､铜在稀硫酸中构成原电池,锌为负极､铜为正极,铜片上有氢气逸出｡乙中锌､铜在稀硫酸中没有构成闭合电路,实际上是锌与稀硫酸反应,而铜不反应｡但两装置中均消耗H+,pH增大｡甲中产生气泡要比乙中快｡答案:C
【方法归纳】本题抓住构成原电池的三个条件及反应实质｡构成原电池可加快负极金属的腐蚀｡
三､化学电源 1.一次电池(不能充电,不能反复使用) 普通锌锰干电池,用锌片做负极,位于中央的顶盖有铜帽的碳棒做正极,在石墨周围填充ZnCl2､NH4Cl和淀粉糊做电解质,还填有MnO2黑色粉末｡电极反应为:
负极 : Zn 2e ===Zn2
正极
:
2NH
4
2MnO2
2e
===2NH3
Mn 2O3
增大
(2)工作时,电解质溶液中阴离子移向负________极｡
(3)电流正方向从________极流向负________极｡
(4)写出负极的电极反应式:_______
｡
Pb SO42 2e PbSO4

(北京专用)2019版高考化学一轮复习第18讲原电池化学电源讲义

电极反应式
(3)燃料电池电极反应式的书写
Ⅰ.正极反应式的书写
正极通入的气体一般是氧气,根据电解质的不同,分以下几种情况:
①在酸性溶液中生成水:O2+4H++4e- 2H2O;
②在碱性溶液中生成氢氧根离子:O2+2H2O+4e- 4OH-;
③在固体电解质(高温下能传导O2-)中生成O2-:O2+4e- 2O2-;
C +O3H32 2O; 4OH-;
(3)在固体电解质(高温下能传导O2-)环境下
①燃料电池总反应式:CH4+2O2 CO2+2H2O;
②燃料电池正极反应式:O2+4e- 2O2-;
则燃料电池的负极反应式为
。
(4)在熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下
①燃料电池总反应式:CH4+2O2 CO2+2H2O;
桥,并标出外电路电子流向。
答案 Cu-2e- Cu2+ 2Fe3++2e- 2Fe2+
二、化学电源 1.分类化学电源是能够实际应用的原电池。作为化学电源的电池有① 一次电池、② 二次电池(或充电电池) 和③ 燃料电池等。 2.铅蓄电池一种二次电池,其负极是④ 铅(或Pb) ,正极是⑤ 二氧化铅(或PbO2)
(2)用高铁(Ⅵ)酸盐设计的高铁(Ⅵ)电池是一种新型充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2

高三化学一轮复习课件原电池PPT学习教案

总反应： 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑.
■经验小结：
1、注意电解质环境。（其不仅影响正、负极，也影响电极反应产物）
2、一般使正、负极得失电子数相等。 3、总反应＝正极反应+负极反应
（得失相等，总反应是离子方程式）
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四、电极反应式的书写：
注意基本方法三步走：
(电解质环境不仅影响正、
1、看环境，列物质负极，也影响电极反应产物
2、标得失，配守恒
）
(电荷守恒、质量守恒、得失守恒)
3、两式加，验总式 (得失电子数相等，方可加减)
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练1、写出电极反应方程式。
负极： Cu - 2e- = Cu2+
.
正极： 2NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O.
液中电荷平衡
第7页/共16页
3.（14年新课标卷改） 2013年3月我国科学家报道了如图所
示的水溶液锂离子电池体系,电池总反应为：
Li1-xMn2O4+xLi
下列叙述错误的是（ C ）
A．a为电池的正极
ห้องสมุดไป่ตู้
LiMn2O4
B．电池负极反应为： Li - e- = Li+
C．放电时，a极锂的化合价发生变化

高三化学一轮复习原电池化学电源

Cu2+
高三化学一轮复习原电池化学电源
2.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(
)B
A.①②中 Mg 作负极,③④中 Fe 作负极 B.②中 Mg 作正极,电极反应式为 6H2O+6eC.③中 Fe 作负极,电极反应式为 Fe-2eD.④中 Cu 作正极,电极反应式为 2H++2e-
6OH-+3 H2↑ Fe2+ H2↑
C.电池正极反应式:2MnO2+2e-+2H2O 2MnO(OH)+2OHD.当 0.1 mol Zn 完全溶解时,流经电解液的电子的物质的量为 0.2 mol
高三化学一轮复习原电池化学电源
题组二
原电池正、负极的判断
1.(2016龙海校级模拟)工业上常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性质的不
技法归纳根据电极产物判断燃料电池正、负极的方法 1.在酸性燃料电池中,有H2O生成的是正极,有CO2生成的是负极。 2.在碱性燃料电池中有H2O生成的是负极,其另一极为正极。 3.在熔融盐或熔融氧化物燃料电池中,生成CO2的是负极,其另一极为正极。
高三化学一轮复习原电池化学电源
题组三新型电池 1.(2015 大庆二模)光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时 AgCl(s) Ag(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl) 表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着 Cl(AgCl)+e- Cl-(aq),若将光源移除,电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是( B ) A.光照时,电流由 X 流向 Y B.光照时,Pt 电极发生的反应为:2Cl-+2e- Cl2 C.光照时,Cl-向 Pt 电极移动 D.光照时,电池总反应为:AgCl(s)+Cu+(aq) Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)

2020届高中一轮复习：6.2 原电池化学电源

H2-2e-====2H+
O2+4e-+4H+====2H2O
②碱性介质负极:__________________; 正极:__________________。 ③负熔极融:_的__金__属 __氧__H化_2-_2物_e_-作_+_2介_O;H质-=传==导=2OH22-O 正极:_________O_2+_4_e_-。+2H2O====4OH-
【解析】(1)①电解质溶液是稀源自文库酸时,Al电极是负
极,Fe电极是正极,正极反应式为2H++2e-====H2↑。 ②当电解质溶液是NaOH溶液时,铝与NaOH溶液反应,
而Fe不反应,故铝作原电池的负极,电极反应式为Al-
3e-+4OH-====
+2H2O。
AlO
2
(2)把铝改为锌,用浓硝酸作电解质溶液,铁遇浓硝酸发生钝化,则Fe电极是正极,Zn电极是负极,Fe电极上的电极反应式为 +2H++e-====NO2↑+H2O。
持续提供电流。
原电池Ⅰ:温度升高,化学能转化为电能和热能,两极反应在相同区域,部分Zn与装置差异 Cu2+直接反应,使电池效率降低; 比较原电池Ⅱ:温度不变,化学能只转化为 __电_能__,两极反应在不同区域,Zn与Cu2+ 隔离,电池效率提高,电流稳定。

高考化学第一轮单元知识点复习课件4(原电池_化学电源)

高中化学课件
2.二次电池 (1)铅蓄电池
①放电时的反应
a.负极:Pb+SO42--2e- PbSO4。 b.正极: PbO2+4H++SO42-+2e- PbSO4+2H2O 。 c.总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。
高中化学课件
②充电时的反应 a.阴极:PbSO4+2e- Pb+SO42-。 b.阳极: PbSO4+2H2O-2e- PbO2+4H++SO42- 。 c.总反应:2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4。 (2)碱性镍—镉电池:以 Cd 和 NiO(OH)作电极材料,NaOH 作电解质溶液。 ①负极:Cd+2OH--2e- Cd(OH)2。 ②正极:2NiO(OH)+2H2O+2e- 2Ni(OH)2+2OH-。 ③总反应 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。
【小题自测】 1.判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。 (1)(2015·武汉华中师范大学第一附属中学期中检测)将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液,镁条上产生气泡,说明镁比铝活泼。 ( ×) 【解析】整个体系构成原电池,因Al能与NaOH反应而Mg不能,故 Al为负极,镁比铝活泼。 (2)构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属。( × ) 【解析】也可以是金属与能导电的非金属。

第17讲_原电池_化学电源-2022届高三化学一轮复习课件(新教材新高考)

使金属锌和硫酸铜溶液分开
二、知识梳理
(一)原电池的原理 1．原电池 (4)双液原电池
盐桥的作用：传递电流，平衡电荷
双液原电池：真正实现了氧化反应与还原反应在不同的区域进行，避免氧化剂与还原剂直接接触造成能量损失，为持续、稳定地产生电流创造了条件。
原电池中电子在外电路和离子在内电路的流动方向电子不游泳，离子不上岸！
结论1：
发生了原电池反应，且其中锌为原电池的负极，铜为正极。
现象2：随着时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，直至无电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。
分析：溶液中的Cu2+在锌片表面被直接还原，析出的铜在锌片表面构成原电池，逐渐使向外输出的电流强度减弱直至无电流再产生。
请问：用什么办法避免Cu2+在锌片上析出，提高原电池供电效率?
(+)： 2CO2+O2+4e-=2CO32-
总反应式：2CO+O2=2CO2
三、例题精讲
例题1 (2018北大附5月月考)铁是用途最广的金属材料之一,但生铁易生锈。请讨论电
化学实验中有关铁的性质。
(1)某原电池装置如图所示,右侧烧杯中的电极反应式
为
,左侧烧杯中的c(Cl-) (填
“增大”“减小”或“不变”)。
【练习】把反应①Fe+2Fe3+=3Fe2+；②2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成原电池