《原电池化学电源》复习学案
《原电池化学电源》复习学案 高三一轮复习学案主备:梁香荣审查:高 三化学备课组班级:姓名: 时间: 第六章 第二节《原电池 化学电源》 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) 3. 原电池构成条件 ⑴两个 的电极。 ⑵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: 问题:1.在原电池中是否较活泼金属一定作负极?2.怎样判断原电 池的正负极? (1) 根据电子流向:电子流出的一极是;电子流入的一极 是 。 (2) 根据两极材料:一般较活泼金属为;活泼性较弱的金属或能 导电的非金属为。 (3) 根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子向 移动,阴离子 向 移动。(4)根据原电池中反应类型及反应现象: 负极:电子,发生反应,现象通常是 正极:电子,发生反应,现象通常是 二.化学电源1. 一次电池 1 ⑴碱性锌镐干电池总反应式:Zn + 2MnO2 + 2H2O===2MnOOH + Zn(0H)2 负极反应:; 正极反应:;⑵ 锌银电池总反应式:Zn+Ag2O + H2O===Zn(OH)2 + 2Ag。 负极反应:; 正极反应:;2.二 次电池(可充电,可多次重复使用) 铅蓄电池:H2SO4作电解质溶液时,总反应式:Pb + PbO2 + 2H2SO 42PbS04 + 2H20o 充电放电时的电极反应式: 负极:; 正 极:充电式的 电极反应式: 阴极: 阳极: 问题:可充电电池充电时,电极与外接电源的正负极如何连接?发生什么变 化? 3.燃料电池 ⑴氢氧燃料电池 ①用酸性电解质时:总反应: 负极: ; 正极: ②用NaOH等碱性溶液时:总反应: 负极:; 正极: (2)CH4燃料电池:电解质为KOH,总反应: 负极:; 正极: 例1: 一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作 用生成水和二氧化碳。该 电池负极发生的反应是() -+ A. CH3OH(g) + O2(g) —2e===H2O(l) + CO2(g) + 2H(aq) + - B. O2(g)+4H(aq)+4e===2H2O(l) -+ C. CH3OH(g) + H2O(l) —6e===CO2(g) + 6H(aq) D. O2(g) + 2H2O(l)+4e===4OH 例2.科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体 为燃料。电池中的一极通 2- 入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下 能传导0。下列对 该燃料电池的说法不正确的是() 2- A.在熔融电解质中,。由负极移向正极B.该电池的总反应是C3H8 + 5O2===3CO2+4H2O C. 电路中每通过5 mol电子,约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧 化 D. 通入丙烷的电极为电池负极,发生的电极反应为C3H8 —20e + 10O===3CO2+4H2O三、原电池电极反应式的书写 2- 一寸光阴一寸金寸金难买寸光阴 高三一轮复习学案主备:梁香荣审查:高 三化学备课组班级:姓名: 时间: 2. 复杂电极反应式的书写 例3:熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3 和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,CO为负极燃气,空气与COO 2的混合气体为正极助燃气,制得650CT工作的燃料电池,完成下列 反应时:正极:负极:2CO+2CO2— 3=4CO2+4e总反应式: 四、原电池原理的应用 1. 加快氧化还原反应速率 一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率 O 例4: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() 2 2. 比较金属活动性强弱 两种金属作原电池的两极时,其活泼性与正极、负极有什么关系? 例5:有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入电解质 溶液中,B不易腐蚀。 将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。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. D、C、A、B B. D、A、 B、C C. D、 B、 A、 C D. B、 A、 D、 C 3. 设计化学电源 例6:根据下列氧化还原反应设计两个原电池: (1) Cu2+ + Fe===Fe2+ + Cu(2) 2FeCI3 + Fe===3FeCI2。要求:(1)画出 此原电池的装置图,装置可采用烧杯和盐桥。 ⑵注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。(3)写出两个电极 上发生的电极反应。 题组一原电池正、负极的判断与电极反应式的书写 1. 研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。 该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可 放电。关于该电池的下列说法不正确的是() A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成 C.放电时0H 一 向正极移动D.总反应为2Li + 2H2O===2LiOH + H2 f 2. 研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海 水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2 + 2Ag + 2NaCI===Na2Mn5O10+2AgCI 下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A.正极反应 式:Ag+CI — —e — ===AgCI B.每生成 1 mol Na2Mn5010 转移 2 mol 电子 C. Na + 不断向“水”电池的负极移动 D. AgCI是还原产物 一寸光阴一寸金寸金难买寸光阴 高三一轮复习学案主备:梁香荣审查:高 三化学备课组班级:姓名: 时间: 3. 某小组为研究电化学原理,设计如图装置。 下列叙述不正确的是() A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2 + + 2e 一 ===Cu C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅 绿色D. a和b分别连接直流电流正、负极,电压足够大时,Cu2 + 向铜电极移动 4. 铅蓄电池的工作原理为Pb + PbO2 + 2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研 读下图,下列判断不正确的是( ) A. K闭合时,d电极反应式:PbSO — + 2- 4+2H2O —2e===PbO2+4H + SO4 B.当电路中转移 0.2 mol 电子时, I中消耗的H2S04%0.2molC. K闭合时,II中S02 一 4向c电极迁移 D. K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极5.铜锌 原电