（全国版）2021高考化学一轮复习 第18讲 原电池 化学电源课件.ppt

化学反应与能量转化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工作原理。栏1．概念及本质原电池是把__________能转化为__________能的装置，其反应的本质是____________________。2．构成条件(1)原电池反应必须是___________________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)。(2)原电池的两个电极必须是__________不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。①______________________的金属作负极。②________________的金属或能导电的非金属作正极。(3)电极、电解质溶液(或熔融电解质)外电路形成__________，其中形成闭合回路需三个条件：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(或熔融电解质)中。[想一想]能自发进行的氧化还原反应一定能设计成原电池吗？提示：不一定。因为原电池反应是一个释放能量的反应。所以只有释放能量的、能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。3．工作原理以铜锌原电池为例锌(1)盐桥的组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。(2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。4．基本应用(1)用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池__________而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢桥桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。[想一想]如果电工操作上把铜导线与铝导线连接在一起使用，会造成什么后果？说明原因。提示：铝比铜活泼，铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路。(2)加快氧化还原反应的速率一个__________进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率__________。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。(3)比较金属活泼性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作__________的金属比作__________的金属活泼。(4)设计制作化学电源①分析氧化还原反应，找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，将其分成氧化反应和还原反应两个半反应。②设计成无盐桥电池：发生氧化反应的物质作负极，找一种比负极不活泼的物质作正极，以与负极发生反应的溶液为电解质溶液，用导线将两个电极构成闭合回路即可。③设计成有盐桥的电池：发生氧化反应的物质作负极，找一种比负极不活泼的物质作正极，以含负极氧化产物的溶液作为负极电解质溶液，以含氧化剂的溶液作为正极电解质溶液，然后用盐桥连接两个电池，用导线连接两个电极即可。题组一原电池的组成及其工作原理1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是()A．①④B．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦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．(2019·湖北荆州一模)实验发现，298K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是()A．该原电池的正极反应是Zn－2e－===Zn2＋B．左侧烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C．该电池的铂电极上有气泡出现D．该电池总反应为3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋解析该电池的总反应为Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，所以左烧杯中Pt电极为正极，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，右烧杯中Zn电极为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋。由于左烧杯中的Fe3＋被还原为Fe2＋，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。D解析题组二原电池电极反应式和总反应式的书写4．分析下列装置，按要求填空。(1)①负极材料：__________，电极反应式：______________________，②正极材料：__________，电极反应式：___________________________，③总反应式：________________________________。Al原电池电极反应式和总反应式的书写方法题组三原电池工作原理的应用5．(加快氧化还原反应速率)将两份过量的锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是()6．(比较金属活泼性强弱)M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－