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时间：2019-10-21
《高考化学重难点手册之化学反应与能量变化专题三原电池原理含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题三原电池原理本专题内容是侮年髙考的必考内容。主要从金属电化学腐蚀及防护或用Z以比较金属的活泼性、电极反应和电极判断等方面命题。考查的形式从定性到定量、从判断到推理，重点考查学生的各种能力。燃料电池的原理及电极方程式的书写为近年高考的热点，对考生的能力要求会越来越高，预计2016年还会出现燃料电池的考查。ft字电S他咸条件1FITTIll一、原电池1、工作原理：（以锌铜原电池为例）。ZnSO.JICCySCkJ电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e^^=Zn2*Cu2，+2e=Cu反应类型氧化反应还原
2、反应电子流向由锌片沿导线流向铜片2、原电池构成条件（1）两个活泼性不同的电极。（2）将电极插入电解质溶液中。（3）用导线连接电极构成闭合回路。（4）能自发进行氧化还原反应。二、常见的化学电源1、一次电池（碱性锌猛电池）Zn+20H_+2H,0=Zn（OH）2+2Mn00H负极：Zn+20If-2e=Zn(0H)2正极：2Mn02+2H20+2e=2MnOOH+2OH2、二次电池（可充电电池）nso；&)m^o(DSAnsD；u)-ie«-=民3«so诃3gg^nso^-tttoo)~=no©Pb(abPbSO^^H
3、iSO^aqJ*-?^2PVSO2H；O(1}•■-■3、燃料电池氢氧燃料电池是冃前最成熟的燃料电池，对分酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H2-4e_=4If2H2+4OH-4e_=4H2O正极反应式02+4H++4e=2H2002+2H20+4e=40H电池总反应式2H2+0,=2H,0【典例1】【2015新课标I卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）叽o°也。质子京换膜氐氧良赴A.正极反应中有CO?生成B.微生物促进
4、了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2二6CO2+6H2O【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。A、根据厌氧反应中碳元素的化合#氧化碳中碳元素的化合价为+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成。错误；在徴?加快氧化还原反应遠率，故可以说徴生物促进了电子的转移。正确；C、原电弛中阳离子向正极移动。正确;【考点定位】原电池原理；难度为一般等级【名师点晴】本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池。原电池
5、是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。电解池是将电能转化为化学能的装置。与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极,则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应。掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合冋路屮电子转移数目相等是本题的关键。【典例2］【2015天津理综化学】锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交
6、换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）lmol-L"1ZnSO4(aq)4阳离子交换膜Culmol-L"1CuSO4(aq)A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c（SO「）减小C•电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡【答案】C【解析】由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu-二Zn-+Cu,故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极:苴中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c（SO/-）不变，故B项错
7、误；电解过程中溶液中Cu^+2e"=Cu,故乙弛中为Cu「〜摩尔质BM（Zn_）＞M（Cu_）故乙池溶液的总质壘増加，C项正确；该过，电解过程中溶液中Zn_由甲弛通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜【考点定位】本题主要考查了原电池的反应原理，涉及反应类型、离子浓度的变化、电极的判断、离子的移动方向的判断等【名师点睛】电化学反应原理是选修4中的重要内容，也是难点之一。原电池的反应原理的应用，抓住化学反应的本质、正负极的判断、正负极反应类型的判断、电极反应式的书写、总反应方程式的书写、电子的
8、流向、电流的流向、溶液中离子的流向、电极是否参加反应、电子的转移、有关氧化还原反应的计算、溶液质量的变化、离子交换膜的判断、溶液的pH的计算或变化、溶液颜色的变化是解题的关键。综合性较强，针对每个知识点进行详细剖析，使学生真正理解原电池的反应中所涉及的知识。一、原电池正负极的判断和电极反应式的书写1、原电池正、负极的判断2、电极反应式的书写(1)一般电极反应
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