2019届高考化学一轮复习专题四化学反应中的能量变化第2讲原电池化学电源学案

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1、第2讲　原电池　化学电源【2019·备考】最新考纲：1.理解原电池和电解池的工作原理，能写出简单电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的重要应用。最新考情：原电池、化学电源的考查，一是在选择题中单独设题，考查新型电池的分析，涉及正负极判断、离子电子流向、两极反应，如2015年碳酸盐燃料电池，2013年Mg－H2O2电池等；二是在填空题中考查，主要涉及电极方程式的书写，如2016年T20(1)、2012年T20(3)Al－Ag2O电池总反应等。预测2019年高考延续这一命题特点，一

2、是在选择题考查新型电池的分析，二是在填空题中考查电极反应方程式的书写，特别关注新型电池的分析。考点一　原电池的工作原理[知识梳理]1.原电池的概念：将化学能转化为电能的装置。2.原电池的构成条件(1)能自发地发生氧化还原反应。(2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。①负极：活泼性较强的金属。②正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。(3)电极均插入电解质溶液中。(4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。3.工作原理示例：铜锌原电池电极反应负极(锌)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)正极(

3、铜)：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)总反应式：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋名师助学：①辨明三个移动方向：电子从负极流出沿导线流入正极；电流从正极沿导线流向负极；电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。②在原电池中活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。如Mg－Al－NaOH溶液组成的原电池，Al作负极。③盐桥的组成和作用：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。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。4.原电池原理的三大应用(1

4、)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。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。(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。(3)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。如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：[题组诊断]　原电池的工作原理1.基础知识判断，正确的打“√”，错误

5、的打“×”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极(√)(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)(3)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(×)(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长(√)(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)CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能(×)(7)在内电路中，电子由正极流向负极(×)(8

6、)某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液(×)2.如图所示，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是(　　)A.外电路的电流方向为：X→外电路→YB.若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeC.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y解析　外电路的电子流向为X→外电路→Y，电流方向与其相反，A项错误；若两电极分别为Fe和

7、碳棒，则Y为碳棒，X为Fe，B项错误；X极失电子，作负极，Y极上发生的是还原反应，X极上发生的是氧化反应，C项错误；电解质溶液为稀硫酸，两金属作电极，谁活泼谁作负极，D项正确。答案　D3.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　)A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑解析　②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH

8、溶液反应失去电子作负极；③中Fe在浓HNO3中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，则Fe作正极，A、C错误；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu作正极，电极