苏教版备战高考化学复习必修讲义原电池与化学电源

苏教版备战高考化学复习必修讲义原电池与化学电源

‎2012届高考化学第一轮复习必修部分讲义 第八单元第2讲原电池与化学电源 解读与阐释 考纲要求 权威解读 ‎1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式；‎ ‎2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。‎ ‎　　常见的考查形式：①原电池的工作原理及电极反应式的书写(近几年考查的重点，预计今后几年还会加强此方面的考查)；②设计原电池，并绘制装置图。‎ 梳理与整合 一、原电池的工作原理 导学诱思 下列装置可以形成原电池的是____，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：正极：____________________；负极：______________________。‎ 教材回归 ‎1．概念 原电池是将______转变为____的装置。‎ ‎2．工作原理 如图以铜锌原电池为例：‎ ‎(1)在ZnSO4溶液中，锌片逐渐____，即Zn被____，锌原子____电子，形成________进入溶液，从锌片上释放出电子，经过导线流向____；溶液中的________从铜片上得电子，还原成为____并沉积在铜片上。‎ ‎(2)电子流向：从____极流向____极。‎ ‎(3)电流方向：从____极(____)流向____极(____)。‎ ‎3．电极材料及反应式 电极名称 负极 正极 电极材料 电极反应 反应类型 ‎____反应 ‎____反应 电池反应式 ‎4.原电池的构成条件 原电池的形成需要满足以下三个条件：‎ ‎(1)有电解质溶液或熔融电解质 ‎(2)一般是活泼性不同的两电极 ‎(3)形成闭合回路 ‎　　‎ 原电池装置的作用就是把一个完整的氧化还原反应分开——在负极只发生氧化反应，正极只发生还原反应。这样负极失去的电子就只能通过导线转移到正极上，从而产生电流。‎ 二、化学电源 导学诱思 铜锌原电池中，负极发生氧化反应，电极失电子质量减小，是否所有的化学电源中负极电极材料均减小？‎ 答：________________________________。‎ 教材回归 ‎1．一次电池 ‎(1)锌锰干电池 碱性锌锰干电池比普通锌锰干电池性能优越，比能量大，储存时间长，能提供较大电流并连续放电。其中负极是____，正极是______，电解质是KOH，其电池反应方程式为Zn＋2MnO2＋2H2O===＋Zn(OH)2。‎ ‎ (氢氧化氧锰)‎ ‎(2)银锌纽扣电池 银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，发生氧化还原反应后生成Ag和Zn(OH)2。其中____为负极，______为正极，电池反应方程式为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。‎ ‎2．二次电池 铅蓄电池是常见的二次电池，是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖______，负极板上覆盖____，电解质是硫酸。其放电反应是______反应，充电反应则是放电反应的逆反应。放电时，负极反应为__________________________________________，正极反应为__________________________________________________，因此其充放电反应可表示为____________________________________________________________________。‎ ‎3．燃料电池 ‎(1)燃料电池的工作原理 利用燃料和氧化剂之间发生的____________，将化学能直接转化为电能的化学电池。它工作时不断从外界输入反应物，同时将电极反应产物排出电池。因此，燃料电池能连续不断地提供电能。‎ ‎(2)氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是常见的燃料电池，它以____为燃料，____为氧化剂。除具有能量转化率高、可持续使用的优点外，还由于其燃烧产物为水，因此不会污染环境，其电池反应为H2＋O2===H2O。在酸性电解质中电极反应式为：负极：______________，正极：____________________。‎ 理解与深化 ‎ 一、原电池的工作原理 ‎1．原理图示 ‎2．注意点 ‎(1)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。‎ ‎(2)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。‎ ‎(3)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。‎ ‎【例1】 某燃料电池所用的原料为H2和空气(含一定量的CO2)，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应为H2＋CO－2e－===H2O＋CO2‎ ‎。下列说法中正确的是(　　)。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．正极反应为4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑‎ B．电池工作时，电解质中CO的物质的量将减小 C．电池工作时，电解质中CO向负极移动 D．电池工作时，电子从正极经外电路流向负极 导线中的电流是从正极流向负极，而原电池内溶液中的电流(阳离子)正好相反，是从负极流向正极，阴离子从正极流向负极，这样才能形成闭合回路。‎ 对点训练1(改编自2010·广东理综)铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述不正确的是(　　)。‎ A．撤掉盐桥不能形成闭合回路，所以不能形成原电池 B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极 D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 二、原电池电极正负的判断及书写 ‎1．正、负极的判断 ‎2．电极反应的书写步骤 ‎3．电极反应的书写举例 ‎(1)如果题目给定的是图示装置，没给总方程式，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去书写电极反应式。‎ 例如：‎ 写电极反应式分三步：‎ ‎①分别找出氧化剂(H＋)和还原剂(Zn)。燃料电池如氢氧燃料电池，一般而言，燃料作还原剂，O2作氧化剂。氧化剂在正极得电子，还原剂在负极失电子。‎ ‎②结合介质判断氧化产物(Zn2＋)和还原产物(H2)。‎ ‎③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)。‎ 负极：Zn－2e－===Zn2＋；‎ 正极：2H＋＋2e－===H2↑。‎ ‎(2)给出总方程式，首先分析此反应中电子的得失，即氧化反应或还原反应，化合价升高、失电子、发生氧化反应、为原电池的负极；化合价降低、得电子、发生还原反应、为原电池的正极。以铅蓄电池放电时的反应为例，总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，电极反