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高三化学原电池原理.

原电池原理感悟高考镍镉(Ni —Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用。

已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是( )A .充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e — + OH- = NiOOH + H2OB .充电过程是化学能转化为电能的过程C .放电时负极附近溶液的碱性不变D .放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 考试说明:1、理解原电池的工作原理。

2、能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。

问题探究:1、什么是原电池?2、原电池的工作原理?(电子的流向、电流的流向、离子的流向、形成条件、电极的判断)1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )A.MgB.FeC.AlD.Cu2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的 pH( ) A.不变 B 先变大后变小 C 逐渐变大 D.逐渐变小4、原电池的形成条件(4)形成闭合回路。

(两电极用导线连接,或接触。

)(1)能自发地发生的氧化还原反应:电极和电解质溶液(2)电解质溶液:参与电极反应或构成内电路(3)两导体作电极:①活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体石墨),与电解质溶液反应的活泼金属为负极。

②两不活泼的导体-石墨或Pt 等。

(燃料电池电极)下列关于原电池的叙述正确的是 ( ) A 、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B 、原电池是将化学能转变为电能的装置C 、原电池中电子流出的一极是负极,该极被还原D 、原电池放电时,电流的方向是从负极到正极E 、在原电池的电解质溶液中带正电荷离子向负极方向移动。

原电池正荷移向正极,负电荷移向负极(2)盐桥的作用是什么?可提供定向移动的阴阳离子,使由它连接的两溶液保持电中性,盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行6、双液原电池的工作原理(有关概念)(1)盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出盐桥的作用:(1)形成闭合回路。

(2)平衡电荷。

导线的作用是传递电子,沟通外电路。

而盐桥的作用则是沟通内电路。

(3)双液原电池的优点:能产生持续、稳定的电流。

请将氧化还原反应Cu+2Ag += Cu 2++2Ag设计成一个能产生持续、稳定电流的原电池装置CuCuSO 4AgAgNO 3•方法一:根据电极材料的性质确定。

• 1.对于金属—金属电极,•活泼金属是负极,不活泼金属是正极;• 2.对于金属—非金属电极,•金属是负极,非金属是正极,如干电池等;• 3.对于金属—化合物电极,•金属是负极,化合物是正极。

•方法二:根据电极反应的本身确定。

•失电子的反应→氧化反应→负极;•得电子的反应→还原反应→正极。

考点三:电极的判断及电极反应式的书写宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+O2=2H2O,电解质溶液为KOH,反应保持在高温下,使H2O蒸发,正确叙述不正确的是:()A.H2为正极,O2为负极B.电极反应(正极):O2+2H2O+4e- =4OH-C.电极反应(负极):2H2+4OH-=4H2O-4e-D.负极发生氧化反应,正极发生还原反应原电池的应用(1)考试说明:1、了解常见的化学电源,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

2、认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。

3、了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。

4、认识化学在解决能源危机中的重要作用。

感悟高考:1.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是()A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-B.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1)C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-2.电池是人类生产和生活中重要的能量来源。

各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。

下列有关电池的叙述正确的是()A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅Zn+2OH --2e -=Zn(OH)22MnO 2+2H 2O+2e -=2MnO(OH)+2OH -干电池(NH4Cl 糊状物为电解质)负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+,正极(石墨):2NH4++2MnO2 + 2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O 总反应:Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O负极正极总反应:Zn + 2MnO 2+2H 2O= Zn(OH)2+ 2MnO(OH)1、碱性锌锰电池一、化学电源及其电极反应式“嫦娥一号”的成功发射,标志着我国航天技术已达到了一个新的领域。

在航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O ,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ,则其正极反应式为______________ _。

碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为____ ________。

4、甲烷燃料电池(电解质为KOH )负极:CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O 正极:2O2 + 4H2O +8e- = 8OH-总反应:CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O 5、锂电池(非水有机溶剂电解液)负极:2Li - 2e- = 2Li+,正极:I2 + 2e- = 2I-,总反应:2Li + I2 = 2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比,使用寿命延长,高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。

6、银锌电池(电解质为KOH)负极:Zn + 2OH- -2e- = Zn(OH)2正极:Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-总反应:Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag7、海水电池(电解质溶液为海水)负极:4Al - 12e- = 4Al3+,正极:3O2+ 6H2O + 12e- = 12OH-总反应:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)31、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO32- →4CO2+4e-阴极反应式:总电池反应:2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。

氢镍电池的总反应式是:1/2H2+NiO(OH) =Ni(OH)2根据此反应判断,下列叙述中正确的是()A、电池放电时,负极周围溶液的pH不断增大B、电池放电时,镍元素被氧化C、电池充电时,氢元素被还原D、电池放电时,H2是负极3、有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。

电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是( )①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子,电极反应式:CH4 + 10 OH- -8e- = CO32- + 7 H2O③负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH-④电池放电后,溶液pH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④二、原电池的应用1.金属的腐蚀:金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。

(1)化学腐蚀与电化腐蚀请你根据原电池原理,写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式。

2、金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。

②在金属表面覆盖保护层,使金属和周围物质隔离开来。

③电化学保护法:利用电解池反应将需要保护的金属作为电解池的阴极而受到保护或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。

④还可以利用电化学反应使金属钝化而受到保护。

3、金属腐蚀速率大小电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀下列各情况下,其中Fe 片腐蚀由快到慢的顺序是。

在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀 将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中,下列各叙述正确性的是( ) A.锌片做负极,锌发生还原反应 B.铜片做正极,铜得电子 C.溶液中的PH 值增大D.锌片、铜片同时有气泡冒出,说明锌片不纯把a 、b 、c 三种金属片浸泡在稀H2SO4中。

若a 、b 相连时,a 为负极;b 、c 相连时,c 为负极;a 、c 相连时,c 上有气泡冒出。

则这三种金属的活动性顺序( ) A. a>b>c; B. a>c>bC. c>a>b;D.b>a>ca 今有2H2+O2=2H2O 反应,KOH 为电解质溶液构成燃料电池,则负极应通入___气,正极通入___气,电极反应为:负极_______________ 正极_____________b 如把KOH 改为H2SO4作导电物质则电极反应:负极____________正极____________a 和b 的电池液不同,反应进行后溶液的PH 值各有何变化_________________ c.如把H2改CH4 , KOH 作导电物质则电极反应为:负极_______________ 正极____________总反应式______________电解池原理考试说明: 1、理解电解池的工作原理。

2、能写出常见的电极反应和电池反应方程式。

1)定义:①两个电极(活性或惰性)②电解质溶液③直流电源将电能转化为化学能的装置,它是一个非自发的氧化还原反应。

2)构成条件一、电解的基础知识1、电解:使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴阳两极发生氧化—还原反应的过程。

2、电解池1)定义:①两个电极(活性或惰性)②电解质溶液③直流电源将电能转化为化学能的装置,它是一个非自发的氧化还原反应。

2)构成条件一、电解的基础知识1、电解:使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴阳两极发生氧化—还原反应的过程。

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