2020年高考化学一轮复习6.2原电池化学电源教案
2020版高考化学一轮复习第1部分专题6第2单元原电池化学电源教案苏教版
原电池 化学电源1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件如图是CuZn 原电池,请填空:(1)反应原理①电子方向:从负极流出沿导线流入正极;②电流方向:从正极沿导线流向负极;③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(3)盐桥作用①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷(盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极),使原电池不断产生电流。
[深度归纳](1)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高,电能效率低。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长,电能效率高。
(2)原电池正、负极的判断注意:原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成活泼电极一定作负极的思维定式。
如在Mg-NaOH(aq)-Al原电池中Al为负极;在Cu-浓硝酸-Fe(Al)原电池中Cu为负极。
4.原电池原理的两个应用(1)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。
(2)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加快。
例如,在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
[应用体验]1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在化学反应中,所有自发的放热反应均可以设计成原电池。
( )(2)在Mg-NaOH(aq)-Al电池中负极反应为Al-3e-+4OH-===AlO-2+2H2O。
( )(3)相同情况下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。
( )(4)原电池反应时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极。
高三化学一轮复习《专题:原电池和化学电源》教学设计
高三化学一轮复习《专题:原电池和化学电源》
教学设计
【教学目标:】
知识目标:理解原电池的工作原理,掌握正负极的判断方法,能写出原电池电极反应和电池反应;
了解常见化学电源的种类及其工作原理;并能运用所学方法分析和解决问题。
过程与方法:引导学生回扣教材,通过由易到难的变式训练,培养学生的知识的应用迁移能力。
通过对三种化学电源工作原理的再认识,为学生解电化学试题奠定知识基础和能力基础。
情感态度价值观:通过电极反应式的书写,认识电解质溶液对电极反应的影响,培养“透过现象看本质”
的辩证唯物主义的思想;通过废旧电池危害的认识,提高学生环保意识。
【复习重难点及命题趋势】
1、原电池的原理、构成及应用。
2、常见原电池:能判断电极名称、产物,能正确写出电极反应式、正确判断电子及离子的移动方向。
【教学方法】
通过复习回顾——巩固训练,构建并深化原电池的原理;通过对不同原电池的分析和判断,掌握电极反应书写的一般方法;再通过各种化学电源反应的分析和书写,形成规律性的认识,提高解题的能力。
最新高三化学原电池化学电源一轮复习教案
第二节原电池化学电源
情感态度与价值观:
1.立足于学生适应现代化生活和未来发展的需要,着眼提高学生的科学素养。
2.进一步领悟和掌握化学的基本原理与方法,形成科学的世界观。
正极上的材料常作________剂,二者________数目相等。
答案:还原氧化得失电子
2.若电解质溶液呈酸性,电极反应中能否生成OH-?若电解质溶液呈碱性,电极反应中能否生成H+、CO2?
答案:不能不能
Li2Mn2O4,你能写出3.锂离子电池的总反应为Li+LiMn2O4放电
充电
该电池的正极反应吗?
答案:LiMn2O4+Li++e-===Li2Mn2O4
4.你能写出碱性条件下甲烷燃料电池的电极反应式吗?
答案:负极:CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O正极:2O2+4H2O +8e-===8OH-
二、【师生共同总结】
书写原电池的电极反应式时,首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极,然后结合电解质溶液的环境确定电极产物,最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。
1.电极反应式书写的一般方法
(1)拆分法:
①写出原电池的总反应。
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应,并注明正、负极,并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应:正极:2Fe3++2e-===2Fe2+,负极:Cu-2e-===Cu2+。
(2)加减法:。
高考复习方案(全国卷)2020版高考化学一轮复习 第6单元 化学反应与能量 第23讲 原电池 化学电源教学案(无
第23讲原电池化学电源考纲要求 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。
考点一原电池的工作原理及其应用知识归纳1.原电池概念及其形成条件(1)概念:把________能转化为________的装置。
(2)原电池构成条件:①有两个________________的电极(常见为金属或石墨);②将电极插入到________________中;③两电极间构成__________(两电极接触或用导线连接);④能自发发生氧化还原反应。
2.工作原理(以铜锌原电池为例)原电池带盐桥的原电池装置图电极材料负极:________ 正极________电极反应负极:______________ 正极:______________ 反应类型负极:________ 正极:________电子流向离子移向外电路中,电子由________沿导线方向流向_________________________________________________________,电解质溶液中阳离子移向________,阴离子移向________电池反应方程式____________________________________不同点Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长3.原电池原理的四大应用(1)比较金属的活动性强弱原电池中,________一般是活动性较强的金属,________一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
(2)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。
(3)用于金属的防护将需要保护的金属制品作原电池的________而受到保护。
人教新课标版高考一轮复习原电池和化学电源教案
人教新课标版高考化学第一轮复习第6章第2节原电池和化学电源同步教案【考纲要求】1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池总反应式.2.了解常见化学电源的种类及其工作原理.【复习要求】1.了解原电池的工作原理。
2.能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。
3.能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。
4.能根据原电池原理进行简单计算。
5.熟悉常见的化学电源(一次电池、二次电池和燃料电池>,能分析常见化学电池工作原理,了解废旧电池回收的意义。
b5E2RGbCAP【近年考情】1.原电池的工作原理及电极反应式的书写.2.了解常用化学电源的构造及新型电源的工作原理,尤其是可充电电池的充放电过程.3.根据所给自发进行的反应设计原电池,并能绘制装置图.原电池为每年的必考题,主要是作为选择题出现,考查新型的原电池比较多,起点高落点低,最终还是落到原电池基础知识内容,例如:北京10-6C、天津10-2、全国10-12、全国10-35、北京9-6、北京9-8、天津9-10、北京8-5、天津8-12 等等都对原电池有所考查。
p1EanqFDPw【高考怎考】<2018全国卷1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个点极由有机光敏燃料<S)涂覆在纳M晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:DXDiTa9E3d<激发态)下列关于该电池叙述错误..的是:A .电池工作时,是将太阳能转化为电能B .电池工作时,离子在镀铂导电玻璃电极上放电C .电池中镀铂导电玻璃为正极D .电池的电解质溶液中I -和I 3-的浓度不会减少【解读】B 选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:I 3-+2e -=3I -;A 选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反应加起来可知,化学物质并没有减少;C 正确,见B 选项的解读;D 正确,此太阳能电池中总的反应一部分实质就是:I 3-3I -的转化<还有I 2+I-I 3-),另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗!RTCrpUDGiT【答案】B 一、原电池1.概念:把化学能转化为电能的装置。
2020版高考化学总复习 第六章 第2讲 原电池 化学电源教案
第2讲原电池化学电源2017级教学指导意见核心素养1。
了解原电池的构成,理解原电池的工作原理,能书写电极反应式和电池总反应式,并能设计简单的原电池。
2.认识化学能与电能相互转化的实际意义,了解常见的化学电源并利用相关信息分析化学电源的工作原理。
1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应。
能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换。
2.证据推理与模型认知:能利用典型的原电池装置,分析原电池原理,建立解答原电池问题的思维模型,并利用模型揭示其本质及规律。
考点一原电池的工作原理及其应用[学在课内]1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
反应特点:自发的氧化还原反应。
2.构成条件(1)闭合回路(2)两极有电势差——两个活性不同的电极。
(3)电解质溶液(4)自发的氧化还原反应3.工作原理(铜、锌电池简图如下)提炼图:原电池中带电微粒移动方向图[名师点拨](1)原电池闭合回路的形成有多种方式,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。
(2)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。
(3)无论在原电池中还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
4.单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应式,总反应式,电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长[提示] 盐桥的两个作用(1)连接内电路,形成闭合回路。
(2)平衡电荷,保证溶液呈电中性.5.原电池原理的应用(1)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).(2)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。
(3)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。
(人教版)2020高考总复习 化学:第六章 第2讲 原电池 化学电源
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考点一
考点二
5.(天津理综)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子 通过,下列有关叙述正确的是( )
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考点一
考点二
A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的 c(SO24-)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
。
答案 (1)减小 减小 (2)减小 增大
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考点一
考点二
2.(课后习题改编)某蓄电池反应式为 Fe+Ni2O3+3H2O 下列推断中正确的是( )
Fe(OH)2+2Ni(OH)2。
①放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极 ②充电时,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH- ③充电时,Ni(OH)2为阳极 ④蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中
7
考点一
考点二
1.在理解形成原电池可加快反应速率时,要注意对产物量的理解,Zn与稀H2SO4反 应时加入少量CuSO4溶液,锌足量时,不影响产生H2的物质的量,但稀H2SO4足 量时,产生H2的物质的量要减少。
2.把一个氧化还原反应拆写成两个电极反应时,首先要写成离子反应,要注意通过 电荷守恒与原子守恒把H+、OH-、H2O分解到两个电极反应中。
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考点一
考点二
考点二 化学电源 (频数:★★★ 难度:★★★)
名师课堂导语 化学电源知识是电化学中的难点,是我们高考热点题型新型化 学电源的知识源头,特别是燃料电池与充电电池更是重中之重,要熟练掌握介质对 半反应的影响及充电电池四个电极的关系。
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考点一
考点二
1.一次电池 (1)碱性锌锰干电池(图一)
2020年高考化学一轮复习6.2原电池化学电源教案20191009266
第2讲原电池化学电源考纲要求: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。
考点一原电池原理[教材知识层面]1.概念把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。
(2)将电极插入电解质溶液中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发发生氧化还原反应。
3.工作原理如图是CuZn原电池,请填空:(1)反应原理:(2)原电池中的三个方向:①电子方向:从负极流出沿导线流入正极;②电流方向:从正极沿导线流向负极;③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较:装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ能避免能量损耗;装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路,导电。
[高考考查层面]命题点1 与原电池原理有关的辨析理解原电池的工作原理要注意的四点(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
(2)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形成了一个完整的闭合回路。
(3)不论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
(4)原电池负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
[典题示例]1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是( )A.①④B.③④⑤C.④⑧ D.②④⑥⑦【答案】D【解析】根据原电池的构成条件可知:①中只有一个电极,③中两电极材料相同,⑤中酒精不是电解质,⑧中两电极材料相同且无闭合回路,故①③⑤⑧不能构成原电池。
2.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )A.外电路的电流方向为:X→外电路→YB.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X>Y【答案】D【解析】外电路电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相反,X极失电子,作负极,Y极发生的是还原反应,X极发生的是氧化反应。
2020高考化学总复习第六单元第2讲原电池化学电源教案新人教版.docx
第2讲原电池化学电源一、原电池1.概念:①把转化为②的装置。
2.构成条件(1)有两个③的电极(常为金属或石墨)。
(2)将电极插入④中。
(3)两电极间构成闭合回路。
3.工作原理(续表)电子流向由片沿导线流向片离子迁移阴离子向迁移阳离子向迁移电池总反Zn+Cu2+Cu+Zn2+二、化学电源的种类及其工作原理1.一次电池(碱性锌锰电池)碱性锌锰电池的工作原理如图所示:负极(Zn),电极反应式为。
正极(MnO2),电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-。
总反应式:Zn+2MnO2+2H2O Zn(OH)2+2MnOOH。
2.二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应a.负极反应:。
b.正极反应:PbO2+4H++S-+2e-PbSO4+2H2O。
c.总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
(2)充电时的反应a.阴极反应:。
b.阳极反应:。
c.总反应:2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4。
3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)负极反应正极反应电池总反2H2+O22H2O⑤锌⑥铜⑦Zn-2e-Zn2+⑧Cu2++2e-Cu ⑨氧化⑩还原锌铜负极正极Zn+2OH--2e-Zn(OH)2Pb+S--2e-PbSO4PbSO4+2e-Pb+S-PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S-2H2-4e-4H+2H2+4OH--4e-4H2O O2+4H++4e-2H2O O2+2H2O+4e-4OH-1.原电池实质的2个方面(1)能量转化:化学能转化为电能。
(2)反应本质:自发进行的氧化还原反应。
2.原电池中的4个“方向”(1)外电路中电子移动方向:负极→正极。
(2)外电路中电流方向:正极→负极。
(3)电池内部离子移动方向:阴离子→负极,阳离子→正极。
(4)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向:K+→正极,Cl一→负极。
3.判断原电池正负极的6种方法电极材料、电极现象、电子移向、离子移向、得失电子、电解质溶液。
2020高中化学化学电源教案
2020高中化学化学电源教案常见的电池大多是化学电源。
它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。
接下来是小编为大家整理的2020高中化学化学电源教案,希望大家喜欢!2020高中化学化学电源教案一化学电源一、促进观念建构的教学分析1.教材及课标相关内容分析前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理;了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染,增强环保意识。
2.学生分析:前的第一课时学习了:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。
3.我的思考:通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程,增强学生的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电池的缺陷,既增强了学生的分析,综合,应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
二、体现观念建构的教学目标1.知识与技能:了解一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用;会判断电池的优劣。
2.过程与方法:本设计以开放式教学为指导思想,辅助以视频、讨论、归纳等手段,让学生在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。
3.情感态度价值观:认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位;了解环境保护在生产生活中的重要作用。
培养学生的自主学习能力,信息搜集处理能力及团队合作精神。
三、教学重、难点及处理策略一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用是教学重点,化学电池的反应原理是教学难点。
本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料,视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识,将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结,让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。
2020版高考化学一轮复习第六章第二节原电池化学电源学案课件新人教版
【解析】选C。氢氧燃料电池中,通入氢气的电极是负 极,负极上氢气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电 子发生还原反应,故A正确;电子从负极A沿导线流向正 极B,故B正确;氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电 池的负极,发生氧化反应,酸性溶液中负极反应为: 2H2-4e-====4H+,通入氧气的一极为原电池的正极,发
二、化学电源的种类及其工作原理
1.一次电池:只能使用一次,不能充电复原继续使用。
(1)干电池。
a.正极反应:4
NH
4
+2e-+MnO2+2H2O====Mn2++4NH3·H2O
b.负极反应:_Z_n_-_2_e_-_=_=_=_=_Z_n_2+_
c.总反应:Zn+4
NH
4
+MnO2+2H2O====Mn2++4NH3·H2O+Zn2+
【解析】选D。该电池是由盐桥连接的锌铜原电池,锌 作负极,铜作正极,溶液中的铜离子在铜片上获得电子 生成单质铜,质量增加,电流由正极(铜)流向负极(锌), 综上,D正确。
3.(RJ必修2·P45改编)如图,在盛有稀硫酸的烧杯中 放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图 所示,关于该装置的下列说法正确的是 ( )
②碱性条件: a.负极反应:_2_H_2+_4_O_H_-_-_4_e_-_=_=_=_=_4_H_2O_ b.正极反应:_O_2+_2_H_2_O_+_4_e_-_=_=_=_=_4_O_H_-
c.总反应式:2H2+O2====2H2O
(2)以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极 反应式的书写 ①酸性介质(如H2SO4): a.负极反应:_C_H_4_-_8_e_-+_2_H_2_O_=_=_=_=_C_O_2_+_8_H_+ b.正极反应:_2_O_2+_8_e_-_+_8_H_+_=_=_=_=_4_H_2O_ c.总反应式:CH4+2O2====CO2+2H2O
2019-2020年高考化学一轮复习 原电池 化学电源教案
2019-2020年高考化学一轮复习原电池化学电源教案长沙县高三化学一轮复习集体备课教案设计学校名称长沙县七中设计人课时安排2课时课题原电池化学电源教学目标分析高考考纲要求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。
知识目标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。
德育目标重、难点阐释原电池正负极的判断和电极反应式的书写原电池原理的应用学法指导教具设计教学过程问题引导二次备课一、知识点整理知识点一原电池1.概念把________能转化为____能的装置。
2.工作原理:(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向由Zn沿导线流向Cu 3.原电池构成条件(1)两个____________的电极。
(2)将电极插入______________中。
(3)用导线连接电极构成____________。
(4)能自发进行的____________________。
总之原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:1.在原电池中是否较活泼金属一定作负极?2.原电池内部2.复杂电极反应式的书写复杂电极反应式=-如CH4酸性燃料电池中,负极反应式为CH4+2O2―→CO2+2H2O……总反应式①________________________________________________________________________……正极反应式②________________________________________________________________________……负极反应式(①-②)典例导悟1 科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料,依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。
回答下列问题:(1)正极材料是________,电极反应是_______________________________________。
高考化学一轮复习化学电源辅导教案
高考化学一轮复习化学电源辅导教案授课主题化学电源教学目的1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。
2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。
3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理,会书写电极反应式。
教学重难点化学电源电极反应式的书写教学内容上节课复习与回顾(包含作业检查)课程导入据悉,科学家已研制出一种具有革命性的手机电池,这种电池只需10秒钟便可完成充电过程。
新电池的充电速度是传统电池的100倍,两到三年内这种新电池便可用在手机、笔记本电脑、数码摄像机上。
此外,同样的技术也可大大缩短电动汽车的充电时间,能够与传统汽车的加油时间不相上下,进而可扫除绿色环保汽车面临的一个最大障碍。
科学家还说:“充放电时间以秒而不是以小时计算的电池可能为新的技术应用打开一扇门,同时也将改变人们的生活方式。
”此处,这项技术也可用于研制新一代体积更小、重量更轻的电池,让手机和笔记本电池的个头只有一张信用卡大小。
当一个人的心脏跳动过慢时,医生会建议他安装一个心脏起搏器,借助化学反应产生的电流来延长生命。
该用什么材料制作这样的电池呢?经过科学家的长期研究,发明的这种电池叫做锂电池。
那除了这种电池外,还有其他的一些电池。
让我们一起走进教材第二节:化学电源,了解化学电源的多样性吧!本节知识点讲解1.化学电池(1)化学电池是将化学能变成电能的装置。
(2)化学电池的分类1 / 32 / 3化学电池一次电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池铅蓄电池燃料电池氢氧燃料电池(3)化学电池的优点①化学电池的能量转换效率较高,供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。
③使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。
(4)判断电池优劣的主要标准①比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位(W ·h)/kg(或W ·h)/L 。
②比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的多少,单位W/kg 或W/L 。
《原电池-化学电源》一轮复习公开课课件
负极材料:Zn
电极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2 正极材料:碳棒
电极反应:2MnO2 + 2H2O + 2e - ===2MnOOH +2OH-
还原反应
0
+4
+2
+2
总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2
2.二次电池(以铅蓄电池为例)
原电池
(1)放电时的反应: ①负极: Pb(s)+SO42-(aq)-2e-===PbSO4(s)
电源是能够实际应用的原电池。作为化学电 源的电池有一次电池、可充电电池和燃料电 池等。一次电池只能放电不能充电,使用后 即弃去,可能造成环境污染。可充电电池也 称为二次电池,可以多次反复充电和放电 (手机电池)。而燃料电池的能量转化率较 高,是很有发展前途的新的动力电源。
二、化学电源 1.一次电池——碱性锌锰干电池
(一般情况是电极与电解质溶液反应) (2)二看电极:有两个 活动性不同 的电极(常见为金属 或石墨)。(燃料电池的电极一般为惰性电极)
(3)三看溶液——是否是电解质溶液。
(4)四看两电极间是否形成 闭合回路。
3.工作原理
如图是两种 Cu-Zn 原电池示意图,请填空:
(1)电极:负极为 Zn ,正极为 Cu 。 (2)电极反应;负极:Zn-2e-===Zn2+,正极:C__u_2+_+__2_e_-_=_=__=_C_u_。 (3)电子移动方向和电流方向:电子从 负极 流出经外电路流 入 正极 ;电流从 正极 流出经外电路流入 负极 。
负极
正极
A. 放电时,ClO4-向负极移动
B. 充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C.放电时,正极反应为3CO2+4e-
高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第二节原电池化学电源学案人教版.doc
第二节原电池化学电源最新考纲:1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.能书写电极反应和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
核心素养:1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应,能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。
2.科学精神与社会责任:通过原电池装置的应用,能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践。
知识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总反应离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑(1)电极①负极:失去电子,发生氧化反应;②正极:得到电子,发生还原反应。
(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极;②电流从正极流出经外电路流入负极;故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2-4),阳离子向正极移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
4.单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应,总反应式,电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长(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,形成原电池时会使反应速率加快。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液,置换出的Cu能与Zn形成原电池,使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:A>B。
高考化学一轮复习原电池化学电源PPT学习教案
高考化学一轮复习原电池化学电源
会计学
1
第一节 原电池 化学电源
1.不是所有化学反应都可以设计成原电池。
(√)
2.原电池的两电极中,较活泼的电极一定为负极。
(×)
3.燃料电池的反应条件是燃烧。
(×)
4.可充电电池中的电极反应是可逆反应。
(×)
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1.理解原电池概念的 2 个方面: (1)能量转化:化学能转化为电能;(2)反应本质:氧化还原反应。 2.掌握原电池的两极反应类型: (1)负极:发生氧化反应;(2)正极:发生还原反应。 3.熟记原电池构成的 3 个条件: (1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨); (2)两电极插入电解质溶液中; (3)形成闭合回路。 4.明确原电池原理的 4 个应用: (1)加快氧化还原反应的速率;(2)比较金属活动性强弱; (3)用于金属的防护;(4)制作化学电源。
A.在烧杯①中,若构成微型电池,负极反应式为 2Al-6e- ===2Al3+,正极反应式为 6H2O+e-===6OH-+3H2↑
B.在烧杯②中,若铁、铜构成微型电池,则铁为负极;若铝、 铁构成微型电池,则铁为正极
C.在烧杯①中,若构成微型电池,铁为负极,铜为正极,正极 反应式为 2H2O+e-===2OH-+H2↑
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解析:本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件 下电极反应式的书写。镁燃料电池,镁作负极,失电子,产物由电 解质溶液决定,若为酸性溶液,生成 Mg2+,若为碱性溶液,生成 Mg(OH)2。ClO-在正极反应,由图可知有 Cl-和 OH-生成:ClO-+ H2O+2e-===Cl-+2OH-,OH-向负极移动,生成 Mg(OH)2。
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第2讲原电池化学电源考纲要求: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。
考点一原电池原理[教材知识层面]1.概念把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。
(2)将电极插入电解质溶液中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发发生氧化还原反应。
3.工作原理如图是CuZn原电池,请填空:(1)反应原理:(2)原电池中的三个方向:①电子方向:从负极流出沿导线流入正极;②电流方向:从正极沿导线流向负极;③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较:装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ能避免能量损耗;装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路,导电。
[高考考查层面]命题点1 与原电池原理有关的辨析理解原电池的工作原理要注意的四点(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
(2)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形成了一个完整的闭合回路。
(3)不论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
(4)原电池负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
[典题示例]1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是( )A.①④B.③④⑤C.④⑧ D.②④⑥⑦【答案】D【解析】根据原电池的构成条件可知:①中只有一个电极,③中两电极材料相同,⑤中酒精不是电解质,⑧中两电极材料相同且无闭合回路,故①③⑤⑧不能构成原电池。
2.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )A.外电路的电流方向为:X→外电路→YB.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X>Y【答案】D【解析】外电路电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相反,X极失电子,作负极,Y极发生的是还原反应,X极发生的是氧化反应。
若两电极分别为铁和碳棒,则Y为碳棒,X为铁。
命题点2 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写1.原电池正、负极的判断方法2. “三”步完胜电极反应式的书写[典题示例]1.如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是( )A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2++2e-===CuC.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子【答案】C【解析】该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+。
电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的正极,反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,电极Ⅱ为原电池负极,发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+。
盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递离子。
2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+。
下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应是O2+4e-+2H2O===4OH-【答案】C【解析】电解质溶液中阳离子应向正极移动,A项错误;酸性溶液中,正极电极反应式为O2+4e-+4H +===2H2O,D项错误;结合正极反应式,转移0.4 mol电子时,消耗O2 0.1 mol,其在标准状况下的体积为2.24 L,B项错误;C项符合题目要求,正确。
[考点达标层面]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.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.一般地说,能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池【答案】D【解析】CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应;KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。
2.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )A.正极反应为:Zn-2e-===Zn2+B.电池反应为:Zn+Cu2+===Zn2++CuC.在外电路中,电子从Cu极流向Zn极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液【答案】B【解析】该电池中Zn为负极,电极反应:Zn-2e-===Zn2+,Cu为正极,电极反应为:Cu2++2e-===Cu,A项错误;电池总反应为:Zn+Cu2+===Zn2++Cu,B项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出经导线流向正极,C项错误;负极上由于Zn放电,ZnSO4溶液中Zn2+的浓度增大,故盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,D项错误。
考点二化学电源[教材知识层面]1.一次电池(碱性锌锰干电池)总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)22.二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应:①负极反应:Pb(s) -2e-+SO2-4(aq)===PbSO4(s)。
②正极反应:PbO2(s)+ 2e-+4H+(aq)+SO2-4(aq)===PbSO4(s)+2H2O(l)。
③总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)。
(2)充电时的反应:①阴极反应: PbSO4(s)+2e-=== Pb(s) +SO2-4(aq)。
②阳极反应:PbSO4(s)+2H2O(l)- 2e-=== PbO2(s)+ 4H++SO2-4(aq)。
③总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。
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。
[高考考查层面]命题点1 新型电源中电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应;对于较复杂的电极反应,可以利用总反应方程式减去较简单一极的电极反应式,从而得到较复杂一极的电极反应式。
[典题示例]按要求写出电极反应式或总反应方程式。
(1) 肼(N2H4)_空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的电极反应式为__________。
(2)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_______________________。
(3)铝电池性能优越,Al_AgO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____________________________________________________________。
【答案】(1)N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O(2) FeO2-4+ 3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-2FeO2-4+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-(3)2Al+3AgO+2NaOH===2NaAlO2+3Ag+H2O【解析】(1)肼_空气燃料电池是一种碱性电池,O2在正极反应,故负极是肼发生反应:N2H4-4e-+4OH -===N2↑+4H2O。
(2) K2FeO4_Zn组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,FeO2-4中+6价铁元素被还原为Fe(OH)3中+3价铁元素,其电极反应式为FeO2-4+ 3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-;总反应的离子方程式也可写出,关键是抓住Fe和Zn的存在形式分别是Fe(OH)3和Zn(OH)2。
(3)Al作负极,AgO/Ag作正极,NaOH和NaAlO2溶液是电解质溶液,所以生成物是NaAlO2、Ag、H2O。
命题点2 不同环境对燃料电池电极反应式的影响[典题示例]甲烷燃料电池在不同环境下电极反应式的书写:(1)酸性条件电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O①正极反应式:O2+4H++4e-===2H2O②①-②×2,得燃料电池负极反应式:________________________________________________________________________________________________________________。
(2)碱性条件电池总反应式:CH4+2O2+2NaOH===Na2CO3+3H2O①正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-②①-②×2,得燃料电池负极反应式:_______________________________________________________________________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2-)电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O①正极反应式:O2+4e-===2O2-②①-②×2,得燃料电池负极反应式:_______________________________________________________________________________________________________________。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O①正极反应式:O2+2CO2+4e-===2CO2-3②①-②×2,得燃料电池负极反应式:_______________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+(2)CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O(3)CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O(4)CH4+4CO2-3-8e-===5CO2+2H2O[方法技巧]三步突破燃料电池电极反应式的书写第一步:写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。