新课标高考化学大一轮复习原电池化学电源课件新人教版

对点微练三 平衡移动与“盐桥”的作用
5. 控制适合的条件，将反应 2Fe3＋＋2I－ 原电池。下列判断不正确的是( )
2Fe2＋＋I2 设计成如右图所示的
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上 Fe3＋被还原 C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流表读数为零后，在甲中溶入 FeCl2 固体，乙中的石墨电极为负 极
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__的通路，导电。
微助学 一个作用
盐桥的作用 (1)使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触。 (2)平衡电荷。如在 Zn/ZnSO4－Cu/CuSO4 原电池中 Zn 失去电子 Zn2＋ 进入 ZnSO4 溶液，ZnSO4 溶液中因 Zn2＋增多而带正电荷。同时，CuSO4 溶液则由于 Cu2＋变成 Cu，使得 SO24－相对较多而带负电荷。通过盐桥中阴 阳离子定向移动而使两极电解质溶液中正负电荷守恒而保持电中性。
书写电极反应式时的三个原则 1．共存原则 因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同，所以电极反应式的 书写必须考虑介质环境。碱性溶液中 CO2 不可能存在，也不可能有 H＋参加 反应；当电解质溶液呈酸性时，不可能有 OH－参加反应。
2．得氧失氧原则 得氧时，在反应物中加 H2O(电解质为酸性时)或 OH－(电解质溶液为碱 性或中性时)；失氧时，在反应物中加 H2O(电解质为碱性或中性时)或 H＋(电 解质为酸性时)。 3．中性吸氧反应生成碱原则 在中性电解质溶液中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反 应的最后产物是碱。
第六章 化学反应与能量变化
第19讲 原电池 化学电源
微考点·大突破 微充电·大收获 微真题·大揭秘
微考点·大突破
层级一 知识层面
微考点 1 原电池 基|础|微|回|扣
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。
(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负 极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，也可以用石墨) 及电解质溶液。
(3)按要求画出原电池装置图。 如根据以下两个反应设计的原电池：
微考点 2 化学电源的种类及其工作原理 基|础|微|回|扣
1．一次电池(碱性锌锰干电池) 碱性锌锰干电池的工作原理如图：
1．原电池正、负极判断方法
说明 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”的思维定势。
2．当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆反应达到化学 平衡状态，电流表指针示数为零；当电流表指针往相反方向偏转，暗示电路中 电子流向相反，说明化学平衡移动方向相反。
微诊断 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 1．碘可用作锂碘电池的材料，该电池反应为 2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)， 则碘电极作该电池的负极( × )
2．原电池的两电极中，较活泼的电极一定为负极( × )
3．Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料(√ )
4．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应( × )
4．在 Mg/NaOH/Al 原电池中，Mg 作负极、Al 作正极( × )
应|用|微|提|升 对点微练一 原电池的形成条件 1．(2017·北京朝阳月考)如图为锌铜原电池装置图，下列说法不正确的 是( )
A．电子经导线由 Zn 极流向 Cu 极 B．该装置的总反应 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．一段时间后，A 池带正电荷，B 池带负电荷 D．取出盐桥，电流计指针不再偏转
对点微练四 根据原电池原理判断金属的活泼性 7．有 A、B、C、D 四种金属，做如下实验：①将 A 与 B 用导线连接 起来，浸入电解质溶液中，B 不易腐蚀；②将 A、D 分别投入等物质的量浓 度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈；③将铜浸入 B 的盐溶液里，无明显变化， 如果把铜浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。据此判断它们的活动性由强 到弱的顺序是( ) A．A>B>C>D B．C>D>A>B C．D>A>B>C D．A>B>D>C
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：_P_b__S_O_4_(s_)_＋__2_e_－_=_=_=_P_b_(_s_)＋__S_O__24_－_(a_q_)___； ②阳极反应： _P__b_S_O_4_(_s_)＋__2_H__2O__(_l)_－__2_e_－_=_=_=_P_b_O__2(_s_)＋__4_H__＋_(_a_q_)＋__S__O_24_－_(a_q_)_______；
2．二次电池(以铅蓄电池为例)
(1)放电时的反应： ①负极反应：_P_b__(s_)_＋__S_O_24_－_(_a_q_)－__2_e_－_=_=_=_P__b_S_O_4_(_s)_； ②正极反应： _P__b_O_2_(_s)_＋__4_H__＋_(a_q_)_＋__S_O__24－_(_a_q_)_＋__2_e_－_=_=_=_P_b_S_O__4(_s_)_＋__2_H_2_O_(_l)________。
通电 ③总反应：2_P__b_S_O_4_(_s)_＋__2_H__2O__(_l)_=_=_=_=_=_P_b_(_s_)＋__P__b_O_2_(_s)_＋__2_H__2S_O__4(_a_q_)_。
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。
微助学 我的体会
原电池学习的关键是理解原电池的原理，大家可以画一画原电池的原理 图，弄清离子的移向，电子的流向，两极的反应(负氧化正还原)。对于燃料 电池要注意燃料在负极反应，O2 在正极反应，要注意电解质溶液或传导介 质的影响，如碱性条件下，CO2 以 CO23－形式存在。
3．工作原理 如图是两种 Cu-Zn 原电池示意图，请填空：
Ⅰ
Ⅱ
(1)电极：负极为__Z_n__，正极为__C_u__。 (2)电极反应：负极：__Z_n_－__2_e_－_=_=_=_Z__n_2＋__， 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__。 (4)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。 (5)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
2．加快化学反应速率 由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流产生，因而反应速 率加快。 如 Zn 与稀 H2SO4 反应制氢气时，可向溶液中滴加少量 CuSO4 溶液， 形成 Cu－Zn 原电池，加快反应速率。
3．设计制作化学电源 设计原电池时要紧扣原电池的三个条件。具体方法是： (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；
四个规律 金属腐蚀的四个规律 (1)电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护 措施的腐蚀。 (2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液> 非电解质溶液。 (3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
6
．
Fra Baidu bibliotek
下
图
Ⅰ
、
Ⅱ
分
别
是
甲
、
乙
两
组
同
学
将
反
应
“AsO
3－ 4
＋
2I
－
＋
2H
＋
AsO33－＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中 C1、C2 均为碳棒。甲组
向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB 烧杯中逐滴加入适量 40%
NaOH 溶液。下列叙述中正确的是( )
A．甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转 B．甲组操作时，溶液颜色变浅 C．乙组操作时，C2 做正极 D．乙组操作时，C1 上发生的电极反应为 I2＋2e－===2I－
__B_>_E____。 综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为A__>_C_>__D_>_B_>__E_。
对点微练五 设计原电池，画出装置图 9．请运用原电池原理设计实验，验证 Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请 写出电极反应式，负极：__C_u_－__2_e_－_=_=_=_C__u_2_＋____________， 正极：______2_F__e3_＋_＋__2_e_－_=_=_=_2_F_e_2_＋_____， 并在虚线框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电
4．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
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＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中 Fe 作负极，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋ D．④中 Cu 作正极，电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
8．有 A、B、C、D、E 五块金属片，进行如下实验： (1)A、B 用导线相连后，同时浸入稀 H2SO4 溶液中，A 极为负极，活 动性_A__>_B____； (2)C、D 用导线相连后，同时浸入稀 H2SO4 溶液中，电流由 D→导线 →C，活动性_C__>_D____； (3)A、C 相连后，同时浸入稀 H2SO4 溶液中，C 极发生大量气泡，活 动性__A_>__C___； (4)B、D 相连后，同时浸入稀 H2SO4 溶液中，D 极发生氧化反应，活 动性_D__>_B____； (5)用惰性电极电解含 B 离子和 E 离子的溶液，E 先析出，活动性
微诊断 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 1．NaOH 溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应，此反应可以设 计成原电池( × )
2．在 Cu/CuSO4/Zn 原电池中，正电荷定向移动的方向就是电流的方向， 所以 Cu2＋向负极移动( × )
3．在 Cu/CuSO4/Zn 原电池中，电子由负极(Zn)→外电路→正极(Cu)→ 溶液→负极(Zn)( × )
子流向。
答案
原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用 1．比较不同金属的活动性强弱 根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属做 负极，而活动性弱的金属(或碳棒)做正极。 若有两种金属 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 极溶解，而 B 极上有气体放出，则说明在原电池 工作过程中，A 被氧化成阳离子而失去电子做负极，B 做正极，则可以断 定金属 A 的金属活动性比 B 的强。
2．在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图的文字。 有关说法错误的是( )
A．该电池是一次电池 B．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极 C．该电池含有的金属元素中毒性最大的是 Hg D．此电池工作时，外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量理论上减 小 3.25 g
对点微练二 原电池正、负极的判断 3．下列有关原电池的说法中正确的是( ) A．在内电路中，电子由正极流向负极 B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极 C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
5．可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应( × )
应|用|微|提|升 对点微练六 化学电源中电极反应式的书写
10．铝-空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶 液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 负极：___4_A__l－__1_2_e_－_＋__1_2_O__H_－_=_=_=_4_A__l(_O__H_)_3___； 正极：____3_O_2_＋__6_H__2O__＋__1_2_e_－_=_=_=_1_2_O_H__－______。