高考化学 精选模块 专题7 电化学及其应用8课件.ppt

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1、专题七电化学及其应用（8）一、原电池原理1．原电池的概念：利用自发的氧化还原反应，使氧化反应和还原反应在不同的两极上发生，从而在连接两极上产生电流的装置。是把化学能转化成电能的装置。原电池的电路工作原理：(外电路)负极失去电子，电子经导线流向正极。(内电路)溶液中阴阳离子发生移动。2．原电池的电极和电极反应正极：符号“＋”，得到电子，发生还原反应。负极：符号“－”，失去电子，发生氧化反应。3．两种铜锌原电池比较普通铜锌原电池用盐桥的铜锌原电池铜锌原电池装置示意图(1)铜锌原电池装置示意图(2)电极表面变化锌片质量减少，同时铜片上有红色物质析出，铜片质量增加锌片质

2、量减少，铜片上有红色物质析出，铜片质量增加温度变化溶液温度升高溶液温度不变能量变化化学能转化为电能和热能化学能转化为电能电极名称锌负极负极铜正极正极普通铜锌原电池用盐桥的铜锌原电池电极反应及反应类型正极还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu负极氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuZn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu离子移动方向Cu2＋、Zn2＋向正极移动，SO42-不移动盐桥中的K＋向正极移动，Cl－向负极移动说明：(1)关于原电池中离子的移动原电池中由

3、于并未形成电场，离子移动主要由于三个原因：一是由于反应消耗。如装置(1)中铜离子在正极反应而在正极附近浓度减小，铜离子会由浓度较高的地方向正极移动。二是由于反应生成。按照熵增的原理，粒子在分散系中总是尽可能均匀分散。新生成的离子总是自发向低浓度的地方扩散。三是由于溶液保持电中性的原因，盐桥中的离子会定向移动。溶液中移动的离子所带电荷总数等于导线上移动的电子的电荷数。(2)盐桥：盐桥中通常装有含琼脂的氯化钾饱和溶液。使用盐桥的优点：一是可以提高电池工作效率。二是用于不需要电极参加反应的原电池。在实际电池中，大多采用离子交换膜。(3)铜锌原电池装置示意图(1)中溶液

4、温度升高的原因：形成原电池的同时，还存在锌片与硫酸铜的直接反应，锌失去电子直接给了铜离子，锌离子进入溶液，而铜离子直接得到了电子(相当于短路)，所以反应时放出热量而温度升高。【基础题一】关于铅蓄电池的说法正确的是()A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)＋SO42-(aq)===PbSO4(s)＋2e－B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO42-(aq)B【解析】铅蓄电池的充放电反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，放电时，Pb

5、单质化合价升高，失去电子，作负极，反应为：Pb－2e－＋SO42-===PbSO4，所以B选项正确，A选项错误，因为正极上反应为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-===PbSO4＋2H2O；C、D考查电解池知识：充电时，H2SO4的浓度不断增大，阳极上发生的是氧化反应，是失去电子而不是得到电子。二、原电池形成的一般条件1．电极：能够导电的材料一般情况：活泼性不同的两个金属电极，活泼性强的电极参与氧化还原反应。充电电池：两个电极都参与氧化还原反应。燃料电池：两个电极都不参与氧化还原反应。2．电解质溶液：连通两个电极，一般参与氧化还原反应。3．形成闭合回路电子流

6、动方向(外电路)：负极→正极。阴阳离子流动方向(电解质溶液中)：阴离子向负极移动；阳离子向正极移动。4．氧化还原反应：原电池中必须有能够自发进行的氧化还原反应。【基础题二】在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是()A．④⑤⑥B．①②③C．②④⑤D．②③④⑤C【解析】①两个电极相同，所以不能发生原电池反应；③中液体为非电解质乙醇，所以不能发生原电池反应；⑥不能形成闭合电路，所以不能发生原电池反应。【思考题】碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===

7、Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是()A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC【解析】该电池的电解液为KOH溶液，结合总反应式可写出负极反应式：Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===Zn(OH)2(s)，用总反应式减去负极反应式，可得到正极反应式：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)。Zn为负极，失

8、去电子，电子由负极通过外