2019届高考化学二轮复习原电池化学电源课件(共78张PPT)

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原电池　化学电源 重难点： 原电池的工作原理。 【 考纲要求 】 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. 了解常见化学电源的种类及其工作原理。 知识梳理 · 题型构建 原电池　 化学电源 考点四　 盐桥原电池的专题突破 考点三　化学电源 考点二　原电池原理的应用 考点一　原电池及其工作原理 知识梳理 · 题型构建 考点一 I 原电池及其工作原理 把 能转化为 能的装置。 1 ．概念 2 ．工作原理 化学 电 知识梳理 · 题型构建 考点一 I 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由 Zn 沿导线流向 Cu 盐桥中离子移向 盐桥含饱和 KCl 溶液， K ＋ 移向正极， Cl － 移向负极 (3) 三看是否形成闭合回路，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。 3 ．原电池的构成条件 (1) 一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生 ( 一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应 ) 。 (2) 二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 原电池及其工作原理 【 递进题组 】 题组一 题组二 知识梳理 · 题型构建 1 2 3 4 知识梳理 · 题型构建 题组一　原电池工作原理的考查 B 题组一 题组二 1 2 3 4 知识梳理 · 题型构建 　 D 题组二 题组一 题组二 1 2 3 4 题组一　原电池工作原理的考查 知识梳理 · 题型构建 (3) 无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 规避原电池工作原理的 4 个易失分点 (1) 只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。 (2) 电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (4) 原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 知识梳理 · 题型构建 　 D 题组二　原电池正、负极的判断 题组一 题组二 1 2 3 4 知识梳理 · 题型构建 题组二　原电池正、负极的判断 题组一 题组二 1 2 3 4 知识梳理 · 题型构建 题组一 题组二 1 2 3 4 答案 B 题组二　原电池正、负极的判断 知识梳理 · 题型构建 原电池正、负极判断方法 说明 　原电池的正极与负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。 知识梳理 · 题型构建 考点二 I 原电池原理的应用 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 H 2 SO 4 反应时加入少量 CuSO 4 溶液能使产生 H 2 的反应速率加快。 1 ．用于金属的防护 例如 : 要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 使被保护的金属制品作原电池 而得到保护。 2 ．设计制作化学电源 (1) 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 (2) 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 3 ．比较金属活动性强弱 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 ．加快氧化还原反应的速率 正极 负极 正极 自发 增大 知识梳理 · 题型构建 【 题组训练 】 1 2 3 4 1 ．电工经常说的一句口头禅：“铜接铝，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不 能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因： ______________________________________________________________ ________ 。 知识梳理 · 题型构建 题组训练　原电池原理的应用 　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 1 2 3 4 路断路 知识梳理 · 题型构建 2Fe 3 ＋ ＋ 2e － ===2Fe 2 ＋ Cu － 2e － ===Cu 2 ＋ 　 1 2 3 4 题组训练　原电池原理的应用 知识梳理 · 题型构建 B 1 2 3 4 题组训练　原电池原理的应用 知识梳理 · 题型构建 C A B 1 2 3 4 题组训练　原电池原理的应用 知识梳理 · 题型构建 (1) 加入 Cu 或 CuSO 4 ，形成原电池，加快反应速率，加入 Cu 不影响 Zn 的量，但加入 CuSO 4 ， Zn 的量减少，是否影响产生 H 2 的量，应根据 Zn 、 H ＋ 的相对量多少判断。 　改变 Zn 与 H ＋ 反应速率的方法 (2) 加入强碱弱酸盐，由于弱酸根与 H ＋ 反应，使 c (H ＋ ) 减小，反应速率减小，但不影响产生 H 2 的量。 知识梳理 · 题型构建 考点三 I 化学电源 1 ．碱性锌锰干电池 —— 一次电池 Zn ＋ 2MnO 2 ＋ 2H 2 O===2MnOOH ＋ Zn(OH) 2 。 总反应式： 2MnO 2 ＋ 2H 2 O ＋ 2e － ===2MnOOH ＋ 2OH － ； 正极反应： 。 负极反应： Zn ＋ 2OH － － 2e － ===Zn(OH) 2 知识梳理 · 题型构建 考点三 I 化学电源 2 ．锌银电池 —— 一次电池 。 Zn ＋ 2OH － － 2e － ===Zn(OH) 2 ； 负极反应： Ag 2 O ＋ H 2 O ＋ 2e － ===2Ag ＋ 2OH － ； 正极反应： 总反应式： Zn ＋ Ag 2 O ＋ H 2 O===Zn(OH) 2 ＋ 2Ag 知识梳理 · 题型构建 考点三 I 3 ．二次电池 ( 可充电电池 ) 化学电源 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 ，正极材料是 。 Pb PbO 2 知识梳理 · 题型构建 考点三 I 化学电源 (1) 放电时的反应 (2) 充电时的反应 知识梳理 · 题型构建 考点三 I 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。 4 ．燃料电池 化学电源 知识梳理 · 题型构建 考点三 I 化学电源 种类 酸性 碱性 负极反应式 2H 2 － 4e － ===4H ＋ 2H 2 ＋ 4OH － － 4e － ===4H 2 O 正极反应式 O 2 ＋ 4e － ＋ 4H ＋ ===2H 2 O O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ===4OH － 电池总反应式 2H 2 ＋ O 2 ===2H 2 O 知识梳理 · 题型构建 深度思考 深 度 思 考 1 ．可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？ 答案 知识梳理 · 题型构建 深度思考 深 度 思 考 PbO 2 　 小 48 Pb 对换 知识梳理 · 题型构建 深度思考 深 度 思 考 知识梳理 · 题型构建 深度思考 深 度 思 考 增大 减小 减小 减小 【 递进题组 】 题组一 题组二 知识梳理 · 题型构建 1 2 3 知识梳理 · 题型构建 题组一　化学电源中电极反应式的书写 　 Li － e － ===Li ＋ 锂 2SOCl 2 ＋ 4e － ===4Cl － ＋ S ＋ SO 2 ↑ 题组一 题组二 1 2 3 知识梳理 · 题型构建 化学电源中电极反应式书写的一般程序 “加减法”书写电极反应式 知识梳理 · 题型构建 题组二　不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响 CH 4 － 8e － ＋ 2H 2 O===CO 2 ＋ 8H ＋ 题组一 题组二 1 2 3 知识梳理 · 题型构建 题组二　不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响 CH 4 ＋ 4O 2 － － 8e － ===CO 2 ＋ 2H 2 O 题组一 题组二 1 2 3 知识梳理 · 题型构建 燃料电池电极反应式的书写 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是 O 2 ，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况： 第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式 电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物 O 2 。 知识梳理 · 题型构建 考点四 I 盐桥原电池的专题突破 1 ．盐桥的组成和作用 (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。 (1) 盐桥中装有饱和的 KCl 、 KNO 3 等溶液和琼胶制成的胶冻。 2 ．单池原电池和盐桥原电池的对比 知识梳理 · 题型构建 考点四 I 盐桥原电池的专题突破 不同点： 图 1 中 Zn 在 CuSO 4 溶液中直接接触 Cu 2 ＋ ，会有一部分 Zn 与 Cu 2 ＋ 直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。 图 2 中 Zn 和 CuSO 4 溶液在两个池子中， Zn 与 Cu 2 ＋ 不直接接触，不存在 Zn 与 Cu 2 ＋ 直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。 图 1 和图 2 两装置的相同点： 正负极、电极反应、总反应、反应现象。 负极： Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ 正极： Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu 总反应： Zn ＋ Cu 2 ＋ ===Cu ＋ Zn 2 ＋ 关键点： 盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。 知识梳理 · 题型构建 深度思考 深 度 思 考 【 递进题组 】 题组一 1 2 题组二 3 知识梳理 · 题型构建 4 知识梳理 · 题型构建 题组一　有关原电池原理的考查 D 题组一 1 2 题组二 3 4 知识梳理 · 题型构建 题组一　有关原电池原理的考查 　 C 解析 　当杠杆为导体时，构成原电池， Fe 作负极， Cu 作正极，电极反应式分别为 负极： Fe － 2e － ===Fe 2 ＋ 正极： Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu 铜球增重，铁球质量减轻，杠杆 A 低 B 高。 题组一 1 2 题组二 3 4 知识梳理 · 题型构建 题组二　可逆反应与原电池的工作原理 题组一 1 2 题组二 3 4 知识梳理 · 题型构建 题组二　可逆反应与原电池的工作原理 题组一 1 2 题组二 3 4 答案 　 D D 项在甲中溶入 FeCl 2 固体，平衡 2Fe 3 ＋ ＋ 2I －  2Fe 2 ＋ ＋ I 2 向左移动， I 2 被还原为 I － ，乙中石墨为正极， D 不正确。 电流计读数为零时 Fe 3 ＋ 得电子速率等于 Fe 2 ＋ 失电子速率，反应达到平衡状态； 知识梳理 · 题型构建 两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。 题组一 1 2 题组二 3 4 题组二　可逆反应与原电池的工作原理 知识梳理 · 题型构建 2I － － 2e － ===I 2 A 题组一 1 2 题组二 3 4 题组二　可逆反应与原电池的工作原理 知识梳理 · 题型构建 题组一 1 2 题组二 3 4 题组二　可逆反应与原电池的工作原理 知识梳理 · 题型构建 当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆反应达到化学平衡状态，电流表指针示数为零；当电流表指针往相反方向偏转，暗示电路中电子流向相反，说明化学平衡移动方向相反。 探究高考 · 明确考向 1 2 3 4 5 【 考题训练 】 6 7 8 9 探究高考 · 明确考向 解析　 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由 Zn 电极流向 Fe 电极，则 O 2 在 Fe 电极发生还原反应： O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ===4OH － ，烧杯 a 中 c (OH － ) 增大，溶液的 pH 升高。烧杯 b 中， Zn 发生氧化反应： Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ 。 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 探究高考 · 明确考向 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 探究高考 · 明确考向 充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为 Fe(OH) 2 ＋ 2e － ===Fe ＋ 2OH － ， pH 增大， C 错误； 充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为 2Ni(OH) 2 ＋ 2OH － － 2e － ===Ni 2 O 3 ＋ 3H 2 O ， D 正确。 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 探究高考 · 明确考向 1 2 3 4 5 6 7 8 9 探究高考 · 明确考向 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 A 本讲内容结束 请完成练出高分 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 　 A 项，氧气在反应中被还原，所以石墨 Ⅱ 是正极，石墨 Ⅰ 是负极，故不正确； B 项， Y 是 NO 2 被氧化后的产物，则为 N 2 O 5 ，故不正确； D 项，石墨 Ⅱ 极上发生的是还原反应。 C 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 　 B 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 D 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 　该电池的总反应为 Zn ＋ 2Fe 3 ＋ ===2Fe 2 ＋ ＋ Zn 2 ＋ ，所以左烧杯 Pt 为正极，电极反应为 Fe 3 ＋ ＋ e － ===Fe 2 ＋ ，右烧杯 Zn 为负极，电极反应为 Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ 。由于左烧杯中的 Fe 3 ＋ 被还原为 Fe 2 ＋ ，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。 B 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 正 2H ＋ ＋ 2e － ===H 2 ↑ 负 正 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 增大电极单位面积吸附 H 2 、 O 2 的分子数， 化学能转化为电能　 由 a 到 b H 2 ＋ 2OH － － 2e － ===2H 2 O 可加快反应速率 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.6×10 － 4 Li H 2 O 32 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2H ＋ ＋ 2e － ===H 2 ↑ 　 O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ===4OH － 铁 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 金属铬易被稀硝酸 15 金属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成 H 2 钝化 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 乙 a 还原 5Fe 2 ＋ － 5e － ===5Fe 3 ＋ 0.5 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 　抑制硫酸亚铁的水解 电解质溶液 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 V 3 ＋ ＋ e － ===V 2 ＋ 升高 H ＋ acd 15 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15