（全国通用）2019版高考化学一轮复习 第31讲 原电池 化学电源学案.doc

第31讲　原电池　化学电源 一、原电池原理 1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．构成条件 (1)有能自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)活泼性不同的两电极。 (3)形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 3．工作原理(以铜—锌原电池为例) (1)反应原理 (2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 二、化学电源 1．一次电池 2．二次电池 铅蓄电池(电解质溶液为30%H2SO4溶液) (1)放电时的反应 负极反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4， 正极反应：PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O， 总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 电解质溶液的pH增大(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)充电时的反应 阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO， 阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO， 总反应：2PbSO4＋2H2OPb＋PbO2＋2H2SO4。 3．燃料电池 (1)氢氧燃料电池 ①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。 ②燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由外部供给。 (2)甲烷燃料电池 ①碱性介质中： 负极：CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O， 正极：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－， 总反应：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O。 ②酸性介质中： 负极：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋， 正极：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O， 总反应：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)不是所有氧化还原反应都可以设计成原电池。(　　) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强。(　　) (3)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。(　　) (4)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。(　　) (5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。(　　) (6)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× 2．教材改编题 (据人教必修二P44 T1)原电池是利用______________反应、将________能转化为________能的装置。其中，负极是电子________的一极，发生________反应；正极是电子________的一极，发生________反应。 答案　能自发进行的氧化还原　化学　电　流出　氧化　流入　还原 考点1　原电池的原理 典例1　在如图所示的8个装置中，属于原电池的是(　　) A．①④ B．③④⑤ C．④⑧ D．②④⑥⑦ 解析　根据原电池的构成条件可知：①中只有一个电极，③中两电极材料相同，⑤中酒精不是电解质，⑧中两电极材料相同且无闭合回路，故①③⑤⑧不能构成原电池。 答案　D 1．原电池的判断方法 (1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。 (2)然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”： (3)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。 2．判断原电池正、负极的五种方法 1．下列有关铜锌原电池的叙述正确的是(　　) A．盐桥中的Cl－移向CuSO4溶液 B．电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从正极流向负极 D．取下盐桥，原电池仍可工作 答案　B 解析　盐桥中的Cl－移向负极，即移向ZnSO4溶液，A错误；B正确；原电池工作时，电子从电池负极经外电路流向正极，C错误；取下盐桥，不能形成闭合回路，原电池不能工作，D错误。 2．下列有关对下图所示铜锌原电池装置的叙述正确的是(　　) A．该电池通过阳离子的移动，保持溶液中电荷平衡 B．电池工作时，电流表指示出从Zn极到Cu极的电流方向 C．电池工作过程中，乙池的c(SO)逐渐减小 D．电池工作一段时间后，甲池中溶液质量明显增大 答案　A 解析　原电池中是阳离子交换膜，故该电池通过阳离子的移动保持溶液中电荷平衡，A正确；电池工作时，电子从Zn极流向Cu极，而电流方向相反，B错误；阳离子交换膜只允许阳离子通过，两池中c(SO)不变，C错误；甲池锌为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，