第18讲 化学反应与电能-【学考复习】2024年高中化学学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

第18讲 化学反应与电能 第18讲 化学反应与电能 我们关心的，不是你是否失败了，而是你对失败能否无怨。——林肯 复习目标 1．原电池的概念和工作原理。 2．能判断原电池中电子、电流及离子的迁移方向。 3．能判断电极的名称及书写简单的电极反应式。 复习重点难点 1．原电池中电子、电流及离子迁移方向的判断。 2．电极反应式书写及判断。 工作原理 能量变化 化学能转化为电能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt 电解质溶液 或熔液、固体 电解质可能与电极的负极反应 也可能不与电极反应 电极上 有自发的氧化还原反应发生 微粒流向 外电路 电子从负极流向正极 内电路 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 多角度判断原电池的正、负极 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 ________反应 电极反应类型 氧化反应 电子流____ 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，加快了锌与硫酸反应的速率 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应——氧化反应式、还原反应式 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶 用于金属的防护 将需要保护的金属连接另一较活泼的金属，要保护的金属作原电池的正极受到保护 （2022·江苏学业水平合格考）某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是 A．Zn电极是该电池的正极 B．Cu电极表面产生的气体是H2 C．电子经导线由Cu电极流入Zn电极 D．该装置可将电能转化为化学能 原电池工作原理 能量转化 将________转化为________ 反应本质 氧化还原反应 反应要求 自发的放热氧化还原反应 构成条件 两个电极(导体，也可参加反应) 电解质(水溶液、熔融液、固体) 闭合回路(外电路：电子，内电路：离子) 粒子迁移方向 电子：由____极流向____极 离子：阴离子流向____极，阳离子流向____极 1．原电池中电解质溶液一般能与负极反应，但电极不一定参加化学反应，如氢氧燃料电池中的电极不参加反应。 2．原电池中电子在导线中定向移动（由负极流出，流入正极），离子在溶液中定向移动（阴离子移向正极，阴离子移向负极），即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”。 3．原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。 在大部分原电池反应中，金属活泼性较强的作负极，另一电极作正极。但在某些特殊条件下例外，如： ①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生反应，作负极。 ②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。 用双线桥标电子 转移方向及数目 Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ 反应分析 铁元素发生氧化反应，铜元素发生还原反应 原电池装置 要求： ①标电极材料、名称 ②电极反应类型 ③标电子流向 ④标离子流向 ⑤写电极反应式 电子、离子迁移方向 （2022·河南信阳下学期期中）知识源于实践。学习原电池知识后，某学习小组以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所示的水果电池(水果果汁中含游离的H＋)：该组电池放电时，下列说法正确的是 A．铜a为电池正极，电子经桔子流向铜a B．锌电极失去电子，发生还原反应 C．可将桔子换成盛有酒精溶液的装置 D．桔子水果放电时，每个水果果汁中的H＋均移向铜片 电极、反应现象、溶液变化 1．（2022·四川泸州下学期期末）下图摘自某同学关于铜锌原电池的学习笔记，其中全部错误的组合是 A．①② B．②④ C．③⑤ D．⑤⑥ 2．（2021·江苏学业水平合格考）某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是 A．Zn为正极 B．工作时Cu电极发生氧化反应 C．工作时电子经外电路由Cu流向Zn D．工作一段时间后Cu电极质量增加 设计新电源 步骤一 确定