高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八章第1節(jié) 原電池 化學(xué)電源課件(含高考真題)新人教版
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1、第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章第八章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第第1節(jié)原電池化學(xué)電源節(jié)原電池化學(xué)電源高考地位:高考地位:3年年18考預(yù)測指數(shù):考預(yù)測指數(shù): 第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)追本溯源拓認(rèn)知第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)1.概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把 轉(zhuǎn)化為 的裝置,其反應(yīng)本質(zhì)是 。2構(gòu)成條件(1)有兩個 的電極(常見的為金屬或石墨)。(2)將電極插入 中。(3)兩電極間構(gòu)成閉合回路(或在溶液中直接接觸)?;瘜W(xué)能化學(xué)能
2、電能電能氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)活潑性不同活潑性不同電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)3工作原理如圖是CuZn原電池,請?zhí)羁眨旱诎苏码娀瘜W(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(1)電極:負(fù)極為 ,正極為。(2)電極反應(yīng):負(fù)極:Zn2e=Zn2,正極:Cu22e=Cu。(3)原電池中的三個方向:電子方向:電子從 流出經(jīng)外電路流入;電流方向:電流從 流出經(jīng)外電路流入 ;離子的遷移方向:電解質(zhì)溶液中,陰離子向 遷移,陽離子向 遷移;鹽橋中陽離子向 遷移,陰離子向 遷移。ZnCu負(fù)極負(fù)極正極正
3、極正極正極負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極正極正極正極正極負(fù)極負(fù)極第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)特別提醒鹽橋的作用鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液,其作用是平衡兩個燒杯中的陰、陽離子而導(dǎo)電,電路接通后,K移向正極,Cl移向負(fù)極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)答案:B解析:該原電池總反應(yīng)為Fe2FeCl3=3FeCl2,故負(fù)極反應(yīng)為Fe2e=Fe2,B選項不正確。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高
4、三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)Zn 碳棒碳棒 第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(1)放電時的反應(yīng)負(fù)極: 。正極: ??偡磻?yīng):Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)。(2)充電時的反應(yīng)陰極: 。Pb(s)SO42(aq)2e=PbSO4(s)PbO2(s)4H(aq)SO42(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)PbSO4(s)2e=Pb(s)SO42(aq)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)
5、高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)陽極: ??偡磻?yīng):2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)。PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO42(aq)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)3. 燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,可分為酸性和堿性兩種。酸性酸性堿性堿性負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)式式正極反應(yīng)正極反應(yīng)式式電池總反電池總反應(yīng)式應(yīng)式2H2O2=2H2O2H24e=4H2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一
6、輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)特別提醒 (1)化學(xué)電源的電極反應(yīng)式一般較為復(fù)雜。正、負(fù)極反應(yīng)式的加和是總反應(yīng)式,總反應(yīng)式減一極反應(yīng)式可得另一極反應(yīng)式。 (2)可充電電池充電時,電池的正極接外接電源的正極,電池的負(fù)極接外接電源的負(fù)極。 (3)可充電電池的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)不互為可逆反應(yīng)。(4)書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時,一定要注意溶液的酸堿性。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)固本自測2. 下列有關(guān)電池的敘述不正確的是 ()A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)
7、能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極答案:B解析:在外電路中電子由負(fù)極移向正極,即由鋅電極移向銅電極,B選項不正確。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)突破核心握動向第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)原電池的工作原理是歷年高考命題的熱點,多以選擇題為主,少部分以填空題及綜合題出現(xiàn),內(nèi)容與生產(chǎn)生活、新科技及新技術(shù)等問題相聯(lián)
8、系。主要考查內(nèi)容有:原電池的電極名稱、電極反應(yīng)、電子流向,從近幾年的高考試題來看,以新型電池(如燃料電池)為背景考查原電池的工作原理,越來越受重視。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)2原電池的判斷方法(1)先分析有無外接電源,有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池。(2)然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷,主要是“四看”:第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(3)多池相連,但無外接電源時,兩極活潑性差異
9、最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)3電解質(zhì)溶液中離子的移動規(guī)律 (1)規(guī)律:陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動。 (2)實驗:CuZn原電池中,H2SO4作電解質(zhì)溶液,H向Cu電極移動,SO42向Zn電極移動。知能拓展(1)在原電池裝置中,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,陽離子在正極上獲得電子,通過電路中的電子和溶液中的離子的移動而形成回路,傳導(dǎo)電流,電子并不進(jìn)入溶液也不能在溶液中遷移。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(2)原電池將一個完整的氧化還原反應(yīng)
10、分為兩個半反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),一般將兩個電極反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫為相同,相加便得到總反應(yīng)方程式。 (3)陰離子要移向負(fù)極,陽離子要移向正極。這是因為負(fù)極失電子,生成大量陽離子積聚在負(fù)極附近,致使該極附近有大量正電荷,所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極;正極得電子,該極附近的陽離子因得電子生成電中性的物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷,所以溶液中的陽離子要移向正極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué) (4)不參與電極反應(yīng)的離子從微觀上講發(fā)生移動,但從宏觀上講其在溶液中各區(qū)域的濃度基本不變。 第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)
11、習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)C催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強(qiáng)D催化劑b表面的反應(yīng)是CO22H2e=HCOOH答案:C解析:催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)相當(dāng)于原電池的負(fù)極反應(yīng),其電極反應(yīng)為2H2O4e=4HO2,而催化劑b表面的反應(yīng)相當(dāng)于原電池的正極反應(yīng),其電極反應(yīng)為CO22H2e=HCOOH,由于a附近生成了H,而b附近消耗了H,故C不正確。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)互動探究(1)該裝置如何判斷正負(fù)極?提示:可依據(jù)電子流動方向判斷,
12、電子由負(fù)極流向正極,可判斷a為負(fù)極,b為正極??梢罁?jù)H的移動方向判斷:電解質(zhì)溶液為原電池的內(nèi)電路,電流方向為負(fù)極流向正極,可判斷a為負(fù)極,b為正極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(2)吸熱的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計成原電池嗎?提示:理論上氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計成原電池,但是吸熱的氧化還原反應(yīng)能持續(xù)發(fā)生,應(yīng)有外界提供能量,如本題裝置中需要太陽光提供能量。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)ACu電極上發(fā)生還原反應(yīng)
13、B電子沿ZnabCu路徑流動C片刻后甲池中c(SO42)增大D片刻后可觀察到濾紙b點變紅色答案:A第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)解析:A項中Zn作原電池的負(fù)極,Cu作原電池的正極,Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)。B選項中電子流向是負(fù)極到正極,但ab這一環(huán)節(jié)是在溶液中導(dǎo)電,是離子導(dǎo)電,電子并沒沿此路徑流動。C選項中硫酸根離子濃度基本保持不變。D選項中濾紙a點是陰極,氫離子放電,溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度,顯堿性,試紙變紅色。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)電子不能在溶液中轉(zhuǎn)移,在原電池和電
14、解池的串聯(lián)電路中,電子由負(fù)極流出到陰極,在陰極上有某種物質(zhì)得到這一部分電子發(fā)生還原反應(yīng),陽極上有某物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),失去一部分電子,這些電子再流回原電池的正極。鹽橋結(jié)構(gòu)的原電池,兩燒杯中的陰陽離子不能通過鹽橋轉(zhuǎn)移到另一個燒杯,鹽橋的本質(zhì)是向兩個燒杯中補(bǔ)充陰陽離子,即燒杯中正電荷增多則補(bǔ)充陰離子,反之補(bǔ)充陽離子。 第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書寫,是歷年高考的必考點,主要考查正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書寫及原電池總反應(yīng)式的書寫,題型以選擇題和填空題為主,預(yù)測今后高考仍會以新型電池為背景,考查電極反應(yīng)式及原電
15、池總反應(yīng)式的書寫。 考點考點2原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書寫原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書寫第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理來判斷正極:接受電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極;負(fù)極:提供電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。如銅鋅原電池中,鋅失去電子,所以鋅是負(fù)極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(2)由兩極的相對活潑性判斷正極:一般為相對活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?;?fù)極:一般為相對活潑性較強(qiáng)的金屬。能夠用這種方法判斷正負(fù)極的原電池,其負(fù)極材料要和電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。(3
16、)根據(jù)電子或離子的移動方向判斷根據(jù)外電路中自由電子的運動方向判定:電子流出的為負(fù)極,流入的為正極;根據(jù)內(nèi)電路中陰陽離子的運動方向判定:陽離子移向的為正極,陰離子移向的為負(fù)極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)知能拓展(1)原電池正、負(fù)極的判斷基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng),如果給出一個化學(xué)方程式判斷正
17、、負(fù)極,可以直接根據(jù)化合價的升降來判斷。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。(2)當(dāng)兩電極都與電解質(zhì)溶液反應(yīng)時,活潑的電極作負(fù)極,不活潑的電極作正極;當(dāng)只有一極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)時,與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的電極作負(fù)極,另一極作正極。(3)MgAlHCl構(gòu)成的原電池中,負(fù)極為Mg,但MgAlNaOH構(gòu)成的原電池中,負(fù)極為Al。(4)Al、Fe在濃HNO3中鈍化后,比Cu等不活潑金屬更難失去電子,Cu等不活潑金屬做負(fù)極,Al、Fe做正極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課
18、標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)答案:D解析:正極上氧化劑得e發(fā)生還原反應(yīng),A選項正確;總反應(yīng)為2H2O2=2H2O,KOH的物質(zhì)的量未發(fā)生變化,B、C正確;放電時K向正極移動,D錯誤。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)互動探究(1)若以H2SO4為電解質(zhì)溶液,則正極反應(yīng)式如何書寫?你有哪些思考?提示:若以H2SO4為電解質(zhì)溶液,則A選項中電極反應(yīng)產(chǎn)生的OH不能存在,與溶液中的H結(jié)合為H2O,電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O。書寫電極反應(yīng)式時一定要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性,電解質(zhì)溶液發(fā)生變化,電極方程式可能也要發(fā)生變化。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高
19、三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(2)原電池中離子移動方向如何判斷?提示:依據(jù)電流方向,電解質(zhì)溶液為原電池的內(nèi)電路,電流方向為負(fù)極正極,故陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)C. 燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D. 燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2答案:AB解析:該裝置是一個原電池裝置,其中Fe作正極,Zn作負(fù)極,F(xiàn)e電極發(fā)生的反應(yīng)是O22H2O4e=4OH,Zn電極發(fā)生的反應(yīng)是Zn2e=Zn2,故A
20、、B兩項正確。 第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)原電池原理的應(yīng)用,是高考的??键c,主要以原電池的設(shè)計、金屬活動性的強(qiáng)弱、金屬的腐蝕原理等為載體考查原電池原理的應(yīng)用,最常見的題型是選擇題。預(yù)計今后的高考仍會以原電池的設(shè)計、金屬的腐蝕和防護(hù)為主要考查方向。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)根據(jù)原電池原理可知,在原電池反應(yīng)過程中,一般活動性強(qiáng)的金屬作負(fù)極,而活動性弱的金屬(或碳棒)作正極。若有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時間后,若觀察到A極溶解,而B極上有氣體放出,
21、說明在原電池工作過程中,A被氧化成陽離子而失去電子作負(fù)極,B作正極,則金屬A的金屬活動性比B強(qiáng)。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)2加快氧化還原反應(yīng)的速率因為形成原電池后,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個電極進(jìn)行,使溶液中的離子運動時相互間的干擾減小,使反應(yīng)速率增大。如Zn與稀H2SO4反應(yīng)制氫氣時,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成CuZn原電池,加快反應(yīng)進(jìn)行。3用于金屬的防護(hù) 要保護(hù)一個鐵制閘門,可用導(dǎo)線將其與一鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極,鐵制閘門作正極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)
22、化學(xué)4設(shè)計制作化學(xué)電源 設(shè)計原電池時要緊扣構(gòu)成原電池的條件。(1)首先要將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng);(2)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點,結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正負(fù)極材料(負(fù)極就是失電子的物質(zhì),正極用比負(fù)極活潑性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘偃缡?及電解質(zhì)溶液。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì)。因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng),或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。但如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋),左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇與電極材料相同的陽離子。如
23、在銅鋅硫酸銅構(gòu)成的原電池中,負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2的電解質(zhì)溶液中,而正極銅浸泡在含有Cu2的溶液中。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)電極材料的選擇在原電池中,選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極,氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極。并且,原電池的電極必須導(dǎo)電。電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子,因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料(也可以是還原性較強(qiáng)的非金屬材料如H2、CH4等)。(3)舉例 根據(jù)以下反應(yīng)設(shè)計原電池:第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)知能拓展(1)并不是所有的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計
24、成原電池,如歧化反應(yīng),屬于氧化還原反應(yīng),但不能設(shè)計成原電池。(2)電池的負(fù)極材料不一定參加反應(yīng),如燃料電池的電極都是惰性電極。原理原理負(fù)極負(fù)極正極正極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)電極反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2Cu石墨石墨FeCl3負(fù)極:負(fù)極:Cu2e=Cu2正極:正極:2Fe32e=2Fe2第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)完成原電池甲的裝置示意圖(見下圖),并作相應(yīng)標(biāo)注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版
25、教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是_,其原因是_。(2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理,為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應(yīng)選_作陽極。答案:(1)如圖所示(合理即可)逐漸溶解(質(zhì)量減少)甲甲使用了鹽橋,避免負(fù)極金屬直接與溶液中的銅離子反應(yīng)而造成能量損失(2)鋅第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)解析:(1)根據(jù)電子的流向知,左燒杯中電極為負(fù)極,右燒杯中電極為正極。負(fù)極可以是Zn或Fe,可以觀察到負(fù)極逐漸溶解。甲電池能更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)利用
26、犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理,減緩鐵片的腐蝕時,選擇比Fe活潑的Zn作陽極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)設(shè)計化學(xué)電源的一般思路理論上能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。(1)將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng),分別作原電池的負(fù)極和正極。(2)確定電極材料。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)如發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì),可用該金屬直接作負(fù)極;如為氣體(如H2)或溶液中的還原性離子,可用惰性電極(如Pt、碳棒)作負(fù)極。發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料必須不如負(fù)極材料活潑。(3)確定
27、電解質(zhì)溶液。一般選用反應(yīng)物中的電解質(zhì)溶液即可。(4)構(gòu)成閉合回路。 第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)2. 2013遵義模擬某?;瘜W(xué)興趣小組進(jìn)行探究性活動:將氧化還原反應(yīng):2Fe32I2Fe2I2,設(shè)計成帶鹽橋的原電池。提供的試劑:FeCl3溶液,KI溶液;其他用品任選。請回答下列問題:(1)請畫出設(shè)計的原電池裝置圖,并標(biāo)出電極材料,電極名稱及電解質(zhì)溶液。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時,外電路導(dǎo)線中_(填“有”或“無”)電流通過。(
28、4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體,當(dāng)固體全部溶解后,則此時該溶液中電極變?yōu)開(填“正”或“負(fù)”)極。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)互動探究(1)外電路電流為零時反應(yīng)是否停止?提示:反應(yīng)達(dá)到平衡時,電流為零,該平衡是動態(tài)平衡,反應(yīng)仍在進(jìn)行。(2)該鹽橋原電池反應(yīng)達(dá)到平衡時,若向兩個半電池中加入淀粉溶液,溶液變藍(lán)的是正極區(qū),還是負(fù)極區(qū)?提示:2I2e=I2,碘在負(fù)極區(qū)生成,負(fù)極區(qū)溶液變藍(lán)。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三
29、一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)特色培優(yōu)增素養(yǎng)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)嘗試解題解析本題考查原電池原理。在原電池中活潑金屬作負(fù)極,A錯;H2O2具有強(qiáng)氧化性,在反應(yīng)過程中發(fā)生還原反應(yīng),B錯;石墨電極為原電池的正極,電極反應(yīng)式為H2O22e2H=2H2O,電極附近溶液pH增大,C正確;原電池電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動,D錯。答案C第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)2鎂鋁兩種電極組成的原電池一定是鎂做負(fù)極嗎?提示:由兩極的相對活潑性確定:活潑性相對較強(qiáng)的金屬為負(fù)極(一般來說,負(fù)極材
30、料與電解質(zhì)溶液能發(fā)生反應(yīng)),活潑性相對較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘贋檎龢O。如MgAlHCl溶液構(gòu)成的原電池中,負(fù)極為Mg。但要注意的是,在MgAlNaOH溶液構(gòu)成的原電池中,負(fù)極為Al。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)提示:在ab這一環(huán)節(jié),是溶液中離子導(dǎo)電的過程,電子不能沿此路徑流動。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)二、相關(guān)實驗知識歸納原電池電極反應(yīng)式的書寫這是電化學(xué)知識學(xué)習(xí)的一個重點和難點。如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負(fù)極,再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律去寫電極反應(yīng)式;如果題目給定的是總反
31、應(yīng)式,可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價變化情況),再選擇一個簡單變化情況去寫電極反應(yīng)式,另一極的電極反應(yīng)式可直接寫或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看做數(shù)學(xué)中的代數(shù)式,用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式,即得結(jié)果,正、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)分別是一個氧化還原反應(yīng)的氧化劑和還原劑。第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué) 特別需要指出的是:對于可逆電池的反應(yīng),需要看清楚“充電”“放電”的方向,放電的過程應(yīng)用原電池原理,充電的過程應(yīng)用電解池原理。另外,在書寫電極反應(yīng)式時還應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液是否參與反應(yīng),尤其是燃料電池。具體書寫步驟如下:第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版
32、教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)A工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石B測量原理裝置圖中,Ag2O/Ag極發(fā)生氧化反應(yīng)C負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Cu2OH2e=Cu2OH2OD在水泥固化過程中,由于自由水分子的減少,溶液中各離子濃度的變化從而導(dǎo)致電動勢變化第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)解析工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石,A
33、項正確;在總反應(yīng)中Ag2O生成Ag,化合價從1降到0,化合價降低是還原反應(yīng),B項錯誤;原電池的負(fù)極是銅失電子和氫氧根離子作用生成氧化亞銅和水的反應(yīng),C、D項正確。答案B第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)22014河北石家莊第二次質(zhì)檢某新型電池,以NaBH4(B的化合價為3)和H2O2作原料,該電池可用作深水勘探等無空氣環(huán)境電源,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)A. 電池工作時Na從b極區(qū)移向a極區(qū)B. 每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移3 mol eC. b極上的電極反應(yīng)式為:H2O22e2H=2H2OD. a極上的電極反應(yīng)式為:BH48OH8e=BO26H2O第八章電化學(xué)基礎(chǔ)金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 化學(xué)化學(xué)解析該電池工作時,a極電極反應(yīng)式為BH48OH8e=BO26H2O;b極電極反應(yīng)式為4H2O28e=8OH;隨著不斷放電,a極負(fù)電荷減少,b極負(fù)電荷增多,故Na從a極區(qū)移向b極區(qū);每消耗3 mol H2O2轉(zhuǎn)移6 mol e,故A、B、C錯誤,D正確。答案D
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