邳州市第二中学高三化学复习第六章第2讲原电池化学电源课件

－ －
基础再现·深度思考
第2讲
3．二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 Pb，正极材 料是 PbO2。 (1)放电时的反应 2 ①负极反应： Pb－2e－＋SO 4 ===PbSO4
－ ＋ ②正极反应：PbO2＋2e ＋4H ＋SO 4 ===PbSO4＋2H2O
2
③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
基础再现·深度思考
深度思考 3．铅蓄电池是典型的可充电电池， 它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题(不考虑氢、氧 的氧化还原)： (1)电解液中H2SO4的浓度将变____； 当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加
第2讲
__________g。 (2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解 一段时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成 ____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将_____。
基础再现·深度思考
解析
第2讲
(1)放电时为原电池，正极为 PbO2，其电极反应式为
PbO2＋4H＋＋SO2－＋2e－===PbSO4＋2H2O。 从电池总反应式 4 可知，随着电池放电，H2SO4 不断被消耗，因此，其浓度逐 渐变小；由 Pb＋SO2－－2e－===PbSO4 可知，当外电路通过 1 4 mol e－时，理论上负极板由 0.5 mol Pb 变为 0.5 mol PbSO4， 即质量增加 96 g· －1×0.5 mol＝48 g。 mol
规律方法·解题指导
第2讲
解析 分析反应的化合价变化，可得Li失电子，被氧化，为 还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。 (1)负极材料为Li(还原剂)，Li－e ===Li ；
(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋ 4e ===4Cl ＋S＋SO2。
答案 (1)锂 Li－e－===Li＋
4.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。 酸性 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 2H2－4e ===4H
－ ＋
碱性 2H2 ＋ 4OH － － 4e－===4H2O O2＋2H2O＋4e ===4OH
－ －
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
2H2＋O2===2H2O
基础再现·深度思考
解析
第2讲
金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，
＋
失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H 在正 极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正 极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A－B原 电池，A为负极；C－D原电池，C为负极；A－C原电池，A 为负极；B－D原电池，D为负极。综上可知，金属活动 性：A>C>D>B。
④中 Cu 是正极， 电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－， 错。 D
答案 B
基础再现·深度思考
第2讲
反思归纳 (1)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向 移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (2)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (3)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 (4)原电池电极的“正”极与“负”极与电极材料的性质有关， 也与电解质溶液有关。
基础再现·深度思考
深度思考
第2讲
5．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用 导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流 由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液 中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀 H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属 的活动性顺序是 A．A>B>C>D C．C>A>B>D B．A>C>D>B D．B>D>C>A ( )
基础再现·深度思考
第2讲
(2)充电时的反应 2 PbSO4＋2e－===Pb＋SO 4 ①阴极反应： ③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 (3)可充电电池原理示意图
PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 4 ②阳极反应：
2
基础再现·深度思考
第2讲
答案 负极：2Zn－4e－===2Zn2＋， 正极：O2＋4H ＋4e ===2H2O。
＋ －
＋
＋
＋
－
－
－
＋
规律方法·解题指导
第2讲
【例 2】
LiSOCl2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极
材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4SOCl2。电池的总 反应可表示为 4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。 请回答下列问题： (1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为 ________________。 (2)电池正极发生的电极反应为____________________。
答案 B
解题规范 原电池可用于判断金属性的强弱，通常负极的金 属活动性强于正极。
基础再现·深度思考
第2讲
6．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时 向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时 间t(min)的关系，其中正确的是 ( )
基础再现·深度思考
第2讲
解析
a中加入CuSO4溶液，被置换出的铜覆盖在Zn的表
(2)Pb PbO2 对换
答案
基础再现·深度思考
第2讲
4．(1)氢氧燃料电池以 KOH 溶液作电解质溶液时， 工作一段 时 间 后 ， 电 解 质 溶 液 的 浓 度 将 ________ ， 溶 液 的 pH______。 (填“变小”、“增大”或“不变”) (2)氢氧燃料电池以 H2SO4 溶液作电解质溶液时，工作一 段 时 间 后 ， 电 解 质 溶 液 的 浓 度 将 ________ ， 溶 液 的 pH_______。 (填“变小”、“增大”或“不变”)
第2讲
基础再现·深度思考
zxxk
第2讲
深度思考 1．有关电化学知识的描述正确的是 ( D ) 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．某原电池反应为 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装 置中的盐桥中可以是装有含琼胶的 KCl 饱和溶液 C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计 成原电池
基础再现·深度思考
第2讲
第2讲
[考纲解读]
原电池
化学电源
1.了解原电池的工作原理， 能写出电极反应和电池
反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
基础再现〃深度思考
考点一 1．概念 把 化学 能转化为 电 能的装置。 2．工作原理 以锌铜原电池为例 原电池
基础再现·深度思考
第2讲
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 子移向
答案 (1)变小 变小
(2)变小 增大
基础再现·深度思考
考点三 原电池原理的应用
第2讲
1．加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增 大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使 产生H2的反应速率加快。 2．比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正 极的金属活泼。 3．用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保 护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块 锌块相连，使锌作原电池的负极。
基础再现·深度思考
考点二 化学电源
第2讲组卷网
1．碱性锌锰干电池——一次电池 总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋ Zn(OH)2。 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e ===2MnO(OH)＋ 2OH－；
－
Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。 负极反应：
2．锌银电池——一次电池 负极反应：Zn＋2OH －2e ===ZnO＋H2O； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应式： Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag 。
(2)当完全放电耗尽 PbO2 和 Pb 时，两极均变为 PbSO4，再按 图中通电——电解时，A 极板发生反应：PbSO4＋2e ===Pb ＋SO2 ，B 极板发生反应：PbSO4＋2H2O－2e ===PbO2＋4H 4
＋ － － －
＋SO2－。此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。 4
(1)小 48
－ ＋
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
基础再现·深度思考
z.x.xk第2讲来自解析②中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶
液反应失去电子，是负极；③中 Fe 在浓硝酸中易钝化，Cu 和浓 HNO3 反应失去电子作负极，A 错，C 错。 ②中电池总反应为 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑， 负极电极反应式为 2Al＋8OH－－6e－===2AlO－＋4H2O，二者 2 相减得到正极电极反应式为 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B 正确。
规律方法·解题指导
第2讲
(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电 池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应 式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一 极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。
规律方法·解题指导
第2讲
【例1】
有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为