化学原电池和化学电源教案
要点一原电池原理
1.原电池概念:利用________反应原理将________能转化为________能的装置。
2
______ ,铜片上有②
______
电极Cu
______ ⑤
电子⑦____
3.原电池形成的条件
(1)两个活泼性不同的电极:
相对活泼的金属作________,
较不活泼的金属或能导电的非金属作________;
(2)________溶液;
(3)形成________回路;
(4)能自发发生氧化还原反应。
盐桥的作用是什么?
1.(双选题)下列装置不可以组成原电池的是()
2.(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()
A.电子通过盐桥从乙池流向甲池
B.铜导线替换盐桥,原电池将不能继续工作
C.开始时,银片上发生的反应是:Ag-e-===Ag+
D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
3.下列反应可用于设计原电池的是()
A.H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
B.2FeCl3+Fe===3FeCl2
C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
D.NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓
例2如右图装置,电流表G发生偏转,同时a极逐渐变粗,b极逐渐变细,c为电解质溶液,则a、b、c可以是下列各组中的()
A.a是Zn,b是Cu,c为稀H2SO4
B.a是Cu,b是Zn,c为稀H2SO4
C.a是Fe,b是Ag,c为AgNO3溶液
D.a是Ag,b是Fe,c为AgNO3溶液
4.将Al片和Cu片用导线连接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成原电池。
在这两个原电池中,负极分别为()
A.Al片、Cu片B.Cu片、Al片
C.Al片、Al片D.Cu片、Cu片
例3利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池。
在下图方格内画出实验装置图,并指出正极材料为________,电极反应式为____________________;负极材料为________,电极反应式为________________________________________________________________________。
5.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
画出原电池的示意图并写出电极反应。
要点一化学电池
化学电池是将________能变成________能的装置。
1.化学电池的分类
化学电池
2.优点
(1)化学电池的______________较高,供能稳定可靠。
(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。
例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用。
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)===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.电池负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
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0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g
1.(2013·海南卷)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。
有关该电池的说法正确的是()
A.Mg为电池的正极
B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
C.不能被KCl溶液激活
D.可用于海上应急照明供电
要点二一次电池
一次电池的电解质溶液制成________,不流动,也叫做干电池。
1.特点
一次电池不能充电,不能反复使用。
2.常见的一次电池
例2铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电池液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
试根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极材料是________。
(2)工作时,正极反应为________________________________________________。
(3)工作时,电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向________极。
(5)电流方向从________极流向________极。
(6)充电时,铅蓄电池的负极与电源的________极相连接。
2.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是:
2PbSO4+2H2O充电放电PbO2+Pb+2H2SO4。
下列对铅蓄电池的说法错误的是()
A.需要定期补充硫酸
B.工作时铅是负极,PbO2是正极
C.工作时负极上发生的反应是:Pb-2e-+SO===PbSO4
D.工作时电解质的密度减小
要点三二次电池
二次电池放电后可以再________使活性物质获得再生,又称________或________。
1.铅蓄电池的构造
负极:________,正极:________,电解质溶液:______溶液。
2.铅蓄电池的工作原理
(1)放电时:负极:
________________________________________________________________________;
正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l);
总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)。
(2)充电时:
铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程
阴极:_________________________________________________;
阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq);
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。
上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式:
3.铅蓄电池的特点
电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活中应用广泛,缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境要点四燃料电池
酸性电解质(H2SO4) 碱性电解质(KOH)
负极反应①__________________ ③__________________
正极反应②__________________ ④__________________
总反应⑤____________________________
2.燃料电池的优点
(1)能量转换率高:燃料电池的能量转换率超过80%,普通燃烧过
程能量转换率仅30%多。
(2)污染________。
例3一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池,可连续使用一个月,其电池反应为:2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O,则有关说法正确的是()
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B.放电时负极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-===CO+6H2O
C.标准状况下,通入5.6 L O2并完全反应后,有0.5 mol电子转移
D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低
3.(1)今有2H2+O2 2H2O反应,构成燃料电池,则负极通的应是________,正极通的应是__________,电极反应式为:__________________________、____________________________。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式为:
_________________________________________________、
___________________________________________。
(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?_____________________________________________。
(3)如把H2改为甲烷,KOH做导电物质,则电极反应式为:
____________________________________________________。