内容正文:
高 三 化 学 一 轮 复 习
寻找理想的化学电源
XXXX 2023.11
化学电池是当今世界广泛用于供能的重要装置,属于考生应该掌握的知识。高考有关原电池的考查一直是常考常新,设题背景新、设问角度新、解答方式新。虽电池的种类多样,但主要考查原电池的基本工作原理,着重考查考生对原理的迁移应用能力。命题在选择题中,常以新型电池的形式对原电池的工作原理进行考查;在非选择题中,常结合元素化合物、物质的分离和提纯等知识,考查电极反应式的书写,以及利用电子守恒进行相关计算。
预测2024年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作原理及应用、电极反应式的书写及判断、溶液中离子的迁移及浓度变化、二次电池的充放电过程分析以及其他有关问题。备考时注重实物图分析、新型电池分析,从氧化还原反应的角度认识电化学,注重与元素化合物、有机化学、电解质溶液、化学实验设计、新能源等知识的联系。通过原电池装置的应用,能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践。
判断下列装置哪些属于原电池
Zn Cu
H2SO4
ZnSO4 CuSO4
(7)
H2SO4
Zn Zn
(1)
H2SO4
Zn 石墨
(3)
(4)
CuSO4
Zn Cu
(5)
C2H5OH
Zn Cu
(6)
Zn Cu
石墨
石墨
H2SO4
(2)
任务一:原电池的装置构成和基本原理
3
一、原电池及工作原理
1.原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
①概念:将化学能转化为电能的装置
本质:自发发生的氧化还原反应
② 构成要素:
自发的氧化还原反应
活泼性不同的电极
电解质溶液或熔融的电解质
闭合回路
任务一:原电池的装置构成和基本原理
4
原电池的工作原理(以单液铜锌原电池为例)
任务一:原电池的装置构成和基本原理
5
双液原电池的工作原理(盐桥原电池)
任务一:原电池的装置构成和基本原理
6
盐桥作用
①导电:盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路
②平衡电荷:使由它连接的两溶液保持电中性
③隔离:使相互反应的物质不接触
④温度不变,化学能只转化为________,两极反应在不同区域,Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定
任务一:原电池的装置构成和基本原理
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池
电解质溶液
失e,沿导线传递,有电流产生
还原反应
Cu2++2e- =Cu
阴离子
阳离子
总反应:
负极
正极
Cu2++2e- =Cu
Zn-2e- =Zn2+
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(离子方程式)
(化学方程式)
电极反应
正极:
负极:
(氧化反应)
(还原反应)
阳离子
外电路
内电路
原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
思考 ①如何判断电池的正、负极?
任务二:原电池正、负极判断、电极反应式的书写
任务二:原电池正、负极判断、电极反应式的书写
电极
材料 电子流向 电极反应类型 现象 电流流向 离子流向
负极
正极
任务二:原电池正、负极判断、电极反应式的书写
电极
材料 电子流向 电极反应类型 现象 电流流向 离子流向
负极 较活泼的一极 电子流出的一极 氧化
反应 电极的质量减小 电流流入的一极 阴离子流向的一极
正极 较不活泼的一极 电子流入的一极 还原
反应 电极的质量增加或生成气泡 电流流出的一极 阳离子流向的一极
1、判断下列原电池的正负极?
②、 Mg-Al NaOH
①、Fe-Cu H2SO4
课堂练习
思考 ②如何书写原电池电极反应式?
任务二:原电池正、负极判断、电极反应式的书写
任务二:原电池正、负极判断、电极反应式的书写
“三步”完成电极反应式的书写
2、写出下列原电池的电极反应式
②、Mg-Al NaOH
①、Fe-Cu CuSO4
课堂练习
2.比较金属的活动性强弱
3.设计化学电池
金属的防腐
1.加快氧化还原反应的速率
任务三:原电池原理的应用
思维模型——根据氧化还原反应设计原电池
√
3.有A、B、C、D四种金属,做如下实验:①将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;③将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A.A>B>C>D B.C>D>A>B
C.D>A>B>C