（全国通用）高考化学一轮复习 第31讲 原电池 化学电源学案-人教版高三全册化学学案.doc

第31讲原电池化学电源一、原电池原理1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置其反应本质是氧化还原反应。2．构成条件(1)有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)。(2)活泼性不同的两电极。(3)形成闭合回路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中。3．工作原理(以铜—锌原电池为例)(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。②盐桥的作用：a.连接内电路形成闭合回路；b.平衡电荷使原电池不断产生电流。二、化学电源1．一次电池2．二次电池铅蓄电池(电解质溶液为30%H2SO4溶液)(1)放电时的反应负极反应：Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－4)===PbSO4正极反应：PbO2＋2e－＋SOeq\o\al(2－4)＋4H＋===PbSO4＋2H2O总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。电解质溶液的pH增大(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)充电时的反应阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SOeq\o\al(2－4)阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－4)总反应：2PbSO4＋2H2Oeq\o(=====\s\up17(电解))Pb＋PbO2＋2H2SO4。3．燃料电池(1)氢氧燃料电池①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。②燃料电池的电极本身不参与反应燃料和氧化剂连续地由外部供给。(2)甲烷燃料电池①碱性介质中：负极：CH4－8e－＋10OH－===COeq\o\al(2－3)＋7H2O正极：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－总反应：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O。②酸性介质中：负极：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋正极：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O总反应：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。1．正误判断正确的画“√”错误的画“×”。(1)不是所有氧化还原反应都可以设计成原电池。()(2)在原电池中负极材料的活泼性一定比正极材料强。()(3)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)原电池工作时溶液中的阳离子向负极移动盐桥中的阳离子向正极移动。()(5)在锌铜原电池中因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路所以有电流产生。()(6)在原电池中正极本身一定不参与电极反应负极本身一定要发生氧化反应。()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2．教材改编题(据人教必修二P44T1)原电池是利用______________反应、将________能转化为________能的装置。其中负极是电子________的一极发生________反应；正极是电子________的一极发生________反应。答案能自发进行的氧化还原化学电流出氧化流入还原考点1原电池的原理典例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。答案D名师精讲1．原电池的判断方法(1)先分析有无外接电源有外接电源的为电解池无外接电源的可能为原电池。(2)然后依据原电池的形成条件分析判断主要是“四看”：(3)多池相连但无外接电源时两极活泼性差异最大的一池为原电池其他各池可看做电解池。2．判断原电池正、负极的五种方法1．下列有关铜锌原电池的叙述正确的是()A．盐桥中的Cl－移向CuSO4溶液B．电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中电子从正极流向负极D．取下盐桥原电池仍可工作答案B解析盐桥中的Cl－移向负极即移向ZnSO4溶液A错误；B正确；原电池工作时电子从电池负极经外电路流向正极C错误；取下盐桥不能形成闭合回路原电池不能工作D错误。2．下列有关对下图所示铜锌原电池装置的叙述正确的是()A．该电池通过阳离子的移动保持溶液中电荷平衡B．电池工作时电流表指示出从Zn极到Cu极的电流方向C．电池工作过程中乙池的c(SOeq\o\al(2－4))逐渐减小D．电池工作一段时间后甲池中溶液质量明显增大答案A解析原电池中是阳离子交换膜故该电池通过阳离子的移动保持溶液中电荷平衡A正确；电池工作时电子从Zn极流向Cu极而电流方向相反B错误；阳离子交换膜只允许阳离子通过两池中c(SOeq\o\al(2－4))不变C错误；甲池锌为负极电极反应为Zn－