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《高考化学总复习第六单元第2讲原电池化学电源教案新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2讲 原电池 化学电源 一、原电池1.概念:①把 转化为② 的装置。 2.构成条件(1)有两个③ 的电极(常为金属或石墨)。 (2)将电极插入④ 中。 (3)两电极间构成闭合回路。3.工作原理装置图电极名称负极正极电极材料⑤ 片 ⑥ 片 电极反应⑦ ⑧ (续表)反应类型⑨ 反应 ⑩ 反应 电子流向由 片沿导线流向 片 离子迁移方向阴离子向 迁移 阳离子向 迁移 Zn+Cu2+Cu+Zn2+电池总反应式两类装置
2、的不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长1.在原电池中,活动性强的金属不一定作负极,但负极一定发生氧化反应。如Mg-NaOH溶液-Al组成的原电池,Al作负极;铁、铜相连浸在浓硝酸中,铜作负极(铁遇浓硝酸会钝化)。2.盐桥的作用:一是使整个装置构成闭合回路,代替两溶液直接接触;二是平衡电荷。如在Zn/ZnSO4-Cu/CuSO4原电池中,Zn失去电子变成Zn2+进入ZnSO4溶液,ZnSO4溶液中因Zn2+增多
3、而带正电荷,同时,CuSO4溶液则由于Cu2+变成Cu,使得SO42-相对较多而带负电荷。通过盐桥中阴、阳离子的定向移动,两极电解质溶液中的正负电荷守恒而保持电中性。盐桥不能用一根导线连接,因为导线不能传递阴、阳离子。 二、化学电源的种类及其工作原理1.一次电池(碱性锌锰电池)碱性锌锰电池的工作原理如图所示:负极(Zn),电极反应式为 。 正极(MnO2),电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-。总反应式:Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+2MnOOH。2.二次电池(以铅蓄电池为例) (1)放电时的反应a.负极反
4、应: 。 b.正极反应:PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O。c.总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(2)充电时的反应a.阴极反应: 。 b.阳极反应: 。 c.总反应:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4。3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式2H2+O22H2O1.原电池反应中,两极材料自身不一定发生反应。2.可充电电池的放电反应和充电反应不互为可逆反应。3.书写燃料电池的电极反应式时,一定要注意溶液的酸碱性。①化学能 ②电能 ③活
5、泼性不同 ④电解质溶液⑤锌 ⑥铜 ⑦Zn-2e-Zn2+ ⑧Cu2++2e-Cu ⑨氧化 ⑩还原 锌 铜 负极 正极 Zn+2OH--2e-Zn(OH)2 Pb+SO42--2e-PbSO4 PbSO4+2e-Pb+SO42- PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SO42- 2H2-4e-4H+ 2H2+4OH--4e-4H2O O2+4H++4e-2H2O O2+2H2O+4e-4OH- 1.原电池实质的2个方面(1)能量转化:化学能转化为电能。(2)反应本质:自发进行的氧化还原反应。2.原电池中的4个“方向”(1)外电路中电子移动方向:负极→正
6、极。(2)外电路中电流方向:正极→负极。(3)电池内部离子移动方向:阴离子→负极,阳离子→正极。(4)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向:K+→正极,Cl一→负极。3.判断原电池正负极的6种方法电极材料、电极现象、电子移向、离子移向、得失电子、电解质溶液。 4.原电池电极反应式的书写方法(1)列物质,标得失。判断电极产物,标出电子得失数量。(2)看环境,配守恒。依据电解质环境和电荷守恒,添加合理的离子。在水溶液中,若前面添加H+或OH-,则后面生成H2O,若在后面添加H+或OH-,则前面必添加H2O;在非水环境中则应依据实际环境添加合理的离子或分子。(3
7、)两式相加,验总式。见《自学听讲》P111原电池的工作原理1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)原电池工作时,正极表面一定有气泡产生。( )(2)Mg-Al形成的原电池,Mg一定作负极。( )(3)在原电池中,正极材料本身一定不参与电极反应,负极材料本身一定要发生氧化反应。( )(4)实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳。( )(5)铁铜原电池中,负极反应式为Fe-3e-Fe3+。( )(6)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。( )(7)锌铜原电池中,因为有电子通过电解
8、质溶液,形成闭合回路,所以有电流产生。
