高考化学一轮复习课件5 第2单元原电池 化学电源（苏教）.ppt

1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
2．了解常见的化学电源的种类及其工作原理。1．原电池工作原理及电极、电池反应式的书写。
2．新型的电池的开发与应用。
3．原电池在能源危机中的作用。一、原电池
1．装置特点：把 转化成 。
2．构成条件
(1)两个 的电极( 或一种金属和一种可以导电的非金属)。
(2)将电极插入 中。
(3)用导线连接电极(或直接接触) 。
(4)能自发进行 反应。3．工作原理(以铜锌原电池为例) 原电池内部阴、阳离子如何移动？为什么？
提示阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，这是因为负极失电子，生成大量阳离子聚集在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中阳离子要移向正极。二、化学电源
1．一次电池反应原理(不能充电，不能反复使用)
(1)银锌钮扣电池：电极材料分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液。
负极(Zn)：
正极(Ag2O)：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
电池反应方程式：
(2)碱性锌锰电池：电解质为KOH
负极：
正极：
电池反应方程式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)23．燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。 可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？
提示可充电电池充电时的电极接法为：两种方法
1．原电池的设计思路
构成原电池的基本条件，是进行原电池设计的基本依据。
(1)根据电池反应写出电极反应式，如Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应。氧化反应(负极)Fe－2e－===Fe2＋；还原反应(正极)Cu2＋＋2e－===Cu。(2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，往往以负极反应为依据确定电极材料，选用Fe为负极。正极与负极之间只有产生电势差，电子才能定向移动，所以正极和负极一般不用同一种材料，正极材料的活动性比Fe弱，可采用惰性电极C(或Au、Pt等)。
(3)电解质溶液的选择。电解质是为负极提供放电的条件，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。电解质溶液要含有Cu2＋，可以为CuCl2溶液或CuSO4溶液。
(4)形成闭合回路。2．原电池的正负极的判断必考点39原电池原理在新型电池中的应用
1．原理图示2．原电池电极反应和电池反应方程式的书写
(1)如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极和溶液中的电解质离子，再根据正、负极反应规律和离子放电规律正确地判断出电极反应产物，然后结合质量守恒、电荷守恒书写电极反应式；依据两极电子得失守恒，由两电极反应式加和得总反应方程式。
(2)如果题目给定的是总反应方程式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单的变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写出或用总反应方程式减去已写出的电极反应式得出。【典例1】
某同学设想以如图所示的装置用电化学原理生产硫酸。(1)写出通入SO2的电极的电极反应式：_______________________________________________________________。
(2)质子膜上H＋的移动方向是向________(填“左”或“右”)。
(3)甲同学认为，图中导线连接的X处必须接一个电源，且左边为正极，这样该电化学反应才可以发生。你的观点是________(填“有必要”或“无必要”)，理由是___________________________________________________________________________________________。思维引入反应原理是SO2、O2生产H2SO4，类似于燃料电池，SO2在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应。
解析SO2被O2氧化是一个有自发进行倾向的氧化还原反应，通入SO2的一极作负极，电子经X从左向右移动，溶液中的H＋也从左向右移动。燃料电池是原电池原理在新型电池中的重要应用，是高考的热点，注意以下三个问题
1．燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。
2．燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3OH等)，在正极上参与反应的是空气或氧气。
3．书写电极反应方程式时：酸性条件下用H＋和H2O配平；碱性条件下可用OH－和H2O来配平。传导介质往往在一极生成另一极消耗。【应用1】
(2012·如东期中