2025届高三化学一轮复习 原电池 化学电源（第一课时）课件

化学反应 与能量 第2讲 原电池 化学电源 高三化学 一轮复习 选择性必修一 新化县第一中学 主讲人：蔡威 复习目标 了解原电池的构成和能量转化形式。 理解原电池的工作原理(电极反应与电池反应)及应用。 目标二 目标一 了解常见化学电源的工作原理及电极反应。 目标三 复习目标 第2讲 原电池 化学电源 2 1．原电池的构成 原电池的工作原理 考点一 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 3 1．原电池的构成 原电池的工作原理 考点一 (1)概念和反应本质 原电池是把______能转化为____能的装置，其反应本质是______________。 化学 电 氧化还原反应 (2)一般构成条件 反应 能发生__________的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 电极 一般是活泼性______的两电极(金属或石墨) 闭合 回路 ①电解质溶液； ②两电极直接或间接______； ③两电极插入____________中 自发进行 不同 接触 电解质溶液 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 4 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 还原反应 负极 正极 阳离子 阴离子 SO42- 发生溶解 产生气泡 原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 电子流向： 负极 沿导线 正极 外电路： 内电路： 阴离子 负极 阳离子 正极 外电路 内电路 2H++2e－=H2↑ 负氧正还 阳正阴负 注意：电子不下水，离子不上岸 电流方向： 正极 沿导线 负极 电解质溶液 正极 2．原电池的工作原理 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 5 2．原电池的工作原理 K＋ Cl- e- Zn2+ Zn Cu2＋ Cu 双液原电池工作原理 Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 负极 正极 盐桥的作用： （1）形成闭合回路； （2）平衡电荷，使溶液呈电中性； （3）持续稳定的产生电流，提高能量转换率 盐桥 装置Ⅱ与装置Ⅰ相比较优点为①防止负极Zn直接与CuSO4反应，产生电流效率高；②保持电流稳定产生。 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 6 应用一 加快化学反应速率 原因：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干扰减少，打破静电屏蔽效应，电子得以顺利从负极沿导线移向正极，使得反应速率增大。 原电池原理的应用 考点二 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 原电池原理的应用 考点二 应用二 比较金属活动性强弱 有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置         部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是___________。 d＞a＞b＞c 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 1．M、N、P、E四种金属，已知：①M、N用导线连接插入稀硫酸中，N为正极；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2+＋2e－===E，N－2e－===N2+。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．P>M>N>E　　　　 B．E>N>M>P C．P>N>M>E D．E>P>M>N A　[由①可知还原性：M>N，由②可知还原性：P>M，由③可知还原性：N>E，故可推知还原性：P>M>N>E，A正确。] √ 随堂演练 第2讲 原电池 化学电源 应用三 用于金属的防护 原电池原理的应用 考点二 钢闸门 (阴极) 海水 锌板 (牺牲阳极) 牺牲阳极法—— 原理 原电池 牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换 极：比被保护金属活泼的金属； 极：被保护的金属设备。 负 正 e- e- Zn 应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 原电池原理的应用 考点二 应用四 设计原电池 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 2．设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+强。 (1)写出能说明氧化性Fe3+大于Cu2+的离子方程式：________________________。 (2)若要将上述反应设计成原电池，写出正、负极的电极反应式。 ①负极：________________________。 ②正极：________________________。 2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ Cu－2e－===Cu2+　 2Fe3+＋2e－===2Fe2+ (3) 画出装置图，指出电极材料和电解质溶液： 随堂演练 第2讲 原电池 化学电源 原电池电极反应式书写 考点三 判断正负极写出总反应式及电极反应式 【例题】 负极(铜)：Cu - 2e- = Cu2+ 正极(银)：2Ag+ + 2e- = 2Ag Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag Cu Ag AgNO3 C Fe CuSO4 正极(石墨)：Cu2++2e－=Cu 负极(铁)：Fe －2e － = Fe2+ Fe ＋ Cu2+＝Fe2＋＋ Cu 作差法 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 原电池电极反应式书写 考点三 Mg Al NaOH溶液 A (－) (＋) [练习1] 请写出右边原电池的电极反应式。 四步法 负 极： Al ＝[Al(OH)4]- 一步：判断正负极 二步： 三步： 四步： Al－3e－ ＝ [Al(OH)4]- Al－3e－ +4OH- ＝ [Al(OH)4]- 正 极： 2H2O ＋2e－ ＝2OH—＋ H2↑ 总反应： 2Al + 6H2O + 2 OH－ = 2 [Al(OH)4]- + 3H2↑ ×2 ×3 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 原电池电极反应式书写 考点三 四步法——电极反应式书写方法： 【归纳总结】 判 找 标 配 准确找出电极反应物和电极产物 准确判断电池的正、负极 根据有关元素化合价变化标出电子得失数目 根据环境配平电荷，最后根据原子个数配平电极反应式 知识梳理 第2讲 原电池 化学电源 3．分析如图所示的四个装置： 请回答下列问题： (1)①中的正、负极反应式分别为____________________________ _________________________________。 正极：2H＋＋2e－===H2↑　 负极：Mg－2e－===Mg2+ 随堂演练 第2讲 原电池 化学电源 3．分析如图所示的四个装置： 请回答下列问题： (2)②中的负极是________，电极反应式为__________________________。 (3)③中的正极是________，电极反应式为__________________________。 Al Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－ Fe ＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O 随堂演练 第2讲 原电池 化学电源 3．分析如图所示的四个装置： (4)④中的正极是__________，正、负极反应式分别为_______________， _____________________。 (5)②、③中电池反应离子方程式分别为____________________________ ___________，_________________________________________________。 Cu 正极：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－　负极：Fe－2e－===Fe2+ ＋3H2↑　 ===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O 随堂演练 第2讲 原电池 化学电源 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何放热反应如中和反应均可以发生原电池反应。 (　　) (2)H2＋CuOCu＋H2O的反应可以设计成原电池。 (　　) (3)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。 (　　) (4)Cu-HNO3(浓)-Fe与Mg-NaOH(aq)-Al组成的原电池中活泼金属Fe、Al作负极。 (　　) (5)实验室制H2时用纯Zn比用粗Zn与酸反应快。 (　　) (6)为了防止钢铁闸门被腐蚀，可以连接一锌块。 (　　) × × × ××√ 能力提升 第2讲 原电池 化学电源 1．与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是(　　) A．甲、乙装置中， 锌棒均作负极，发 生氧化反应 B．甲中锌棒直接与稀硫酸接触，故甲生成气泡的速率更快 C．甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳棒定向迁移 D．乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率 √ 能力提升 第2讲 原电池 化学电源 2．(2023·广州模拟)某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：>Fe3+，设计了盐桥式的原电池(如图所示)。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　) √ A．甲烧杯的溶液中发生还原反应 B．乙烧杯中发生的电极反应为＋14H＋ C．电池反应为＋6Fe2+＋14H＋===2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O D．电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯 能力提升 第2讲 原电池 化学电源 高三化学 一轮复习 选择性必修一 本课 结束 新化县第一中学 主讲人：蔡威 22 $$