【2014暑假复习】高中化学（人教版，必修2）助学微课件：22 化学能与电能

人教化学 ·必修2 对点助学PPT 化学能与电能 * 【知识目标】 【学习目标】 掌握原电池的工作原理及其应用。 能写出电极反应和电池反应方程式。 了解常见化学电源的种类及工作原理。 从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题。 * 【知识归纳】 一、原电池的工作原理和正负极的判断 1.原电池的工作原理: (1)反应类型:负极发生氧化反应,正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向:负极流出,经导线流向正极。 (3)离子的移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 2.原电池正负极的判断: 二、原电池原理的应用 1.加快氧化还原反应的速率: 原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。 2.比较金属活泼性强弱: 原理:一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。 3.用于金属保护: 原理:使被保护的金属作原电池的正极而得到保护。 4.设计原电池: (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。 (2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。 三、发展中的化学电源 1.干电池——一次电池②: 属于一次性电池,放电后不能再充电。 2.充电电池——二次电池: 在放电时进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态。 3.燃料电池: 燃料气体和氧气分别在两个电极上反应将化学能转化为电能。 【要点突破】 一、电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写: (2)氢氧燃料电池: ①以氢氧化钾为电解质: 负极:2H2-4e-+4OH-====4H2O(氧化反应); 正极:O2+4e-+2H2O====4OH-(还原反应); 总反应式:2H2+O2====2H2O。 ②以硫酸为电解质: 负极:2H2-4e-====4H+(氧化反应); 正极:O2+4H++4e-====2H2O(还原反应); 总反应式:2H2+O2====2H2O。 【对点巩固】 常考点 化学电源  据报道,锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2====2ZnO,原料为锌粒、电解质和空气,则下列叙述正确的是 (　　) A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn-2e-====Zn2+ C.正极发生氧化反应 D.电解质溶液肯定是强酸 【答案】B。 【解析】 Zn与O2的反应中,Zn失去电子发生氧化反应 Zn-2e-====Zn2+,所以Zn作负极,O2在正极,发生还原反应。 若电解质溶液是强酸,电池反应就不是2Zn+O2====2ZnO而是 Zn+2H+====Zn2++H2↑,故选项B正确。 重难点 原电池原理的应用  (2013·聊城高一检测)X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为(　　) A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X * 【答案】C。 【解析】根据原电池原理,负极的金属比正极活泼,可知Y>X,根据金属活动性顺序和置换反应原理,可知X>Z,故有Y>X>Z。 易错点 原电池原理  (2013·温州高一检测)“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能,如图所示是某同学设计的几种装置,其中能构成原电池的是(　　) A.③⑤⑦ B.③④⑤ C.④⑤⑦ D.②⑤⑥ 【答案】A。 【解析】 本题考查原电池的构成条件及工作原理。具体情况分析如下: $$ (2013·惠州高一检测)下列关于铜-锌-稀硫酸构成的原电池的有关叙述,错误的是(　　) A.锌为负极,锌发生氧化反应 B.铜为正极,铜不易失去电子而受到保护 C.负极发生还原反应,正极发生氧化反应 D.外电路电子流入的一极为正极,电子流出的一极为负极 选C。在铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,锌是负极,铜是正极,所以锌极发生氧化反应;铜电极上是溶液中的阳离子H+得电子,发生还原反应;外电路电子的流向应该是由负极流向正极。 $$