（江苏专版）2020版高考化学一轮复习专题四第十六讲原电池化学电源学案

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1、原电池　化学电源[江苏考纲要求]—————————————————————————————————1．理解原电池的工作原理，能写出简单电极反应和电池反应方程式。2．了解常见化学电源，认识化学能与电能相互转化的重要应用。3．了解研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。原电池的工作原理　[教材基础—自热身]1．原电池(1)概念：原电池是把化学能转化为能的装置。(2)构成条件①能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活动性强的金属与电解质溶液反应)。②活动性不同的两电极(金属或石墨)

2、。③形成闭合回路。形成闭合回路需三个条件：电解质溶液；两电极直接或间接接触；两电极插入电解质溶液中。2．原电池的工作原理图甲和图乙是铜锌原电池装置示意图。[说明]　(1)图乙盐桥中通常装有含琼脂的KCl饱和溶液。(2)盐桥的作用：使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触；平衡电荷；提高电池效率。电极名称负极正极电极材料Zn片Cu片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片3．原电池工作时导电粒子流向(如图)电子流向(外电路)

3、：负极→导线→正极(电流方向与电子流向相反)。离子迁移方向(内电路)：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。[注意]　无论在原电池中还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。[知能深化—扫盲点]提能点(一)　原电池正、负极的判断方法1．一般情况下，常采用以下方法判断原电池的正极和负极判断方法负极正极①电极材料较活泼金属较不活泼金属或石墨②通入物通入还原剂的电极通入氧化剂的电极③两极反应类型发生氧化反应的电极发生还原反应的电极④电子流向(或电流方向)电子流出的电极(或电流流入的电极)电子流入的电极(

4、或电流流出的电极)⑤离子移向阴离子移向的电极阳离子移向的电极⑥电极变化质量减小的电极质量增加或有气泡产生的电极2.特殊情况(1)金属的活动性受所处环境的影响。如Mg、Al的活动性：在中性或酸性溶液中活动性：Mg>Al；而在碱性溶液中，Al可以与OH－反应，而Mg不反应，所以Mg与Al用导线连接后放入NaOH溶液中，Al是负极，Mg是正极。(2)Fe、Cu相连，浸入稀HNO3中，Fe作负极；浸在浓HNO3中，Cu作负极(Fe发生钝化)。[对点练]1．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(

5、　　)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：选B　②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH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

6、＋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是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。提能点(二)　原电池电极反应式的书写1．一般电极反应式的书写(1)书写步骤(2)常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自于水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋水溶液不能出现O2－2.用总反应式书写电极反应式(1)书写三

7、步骤步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne－)。步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。步骤三：写电极反应式。负极反应：还原剂－ne－===氧化产物正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物(2)书写技巧若某电极反应式较难写出时，可先写出较易的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。[对点练]2．(1)有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂作电极，在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧

8、的反应，则负极、正极的电极反应式为_____________________________________________________________________。(2)CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O，则正极、负极的电极反应式为___________________________________________。解析：(1)CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4→CO2，生成的CO2与KOH反应生