2019版高考化学一轮复习第31讲原电池化学电源学案

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1、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

2、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－＋SO===PbSO4，正极反应：PbO2＋2e－＋SO＋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＋SO，阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO，总反应：2PbSO4＋2H2OPb＋PbO2＋2H2SO4。3．燃料电池(1)氢氧燃料电池①氢

3、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－===CO＋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

4、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___

5、_____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

6、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，

7、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(SO)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(SO)不变，C错误；甲池锌为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，因为中间为阳离子交

8、换膜，所以生成的锌离子移向乙池，则甲池溶液的总质量基本不变，D错误。考点2　化学电源典例2　(2016·全国卷Ⅲ)锌－空气燃料电池可用作