高考化學一輪復習課件91原電池化學電源(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 2 ． 加快化學反應速率 由于形成了原電池，導致反應速率加快。如 Zn 與稀硫酸反應制氫氣時，可向溶液中滴加少量 C uS O4溶液，形成 C u Z n 原電池，加快反應進行。 3 ． 用于金屬的防護 使需要保護的金屬制品作原電池正極而受到保護。例如要保護一個鐵質的輸水管道或鋼鐵橋梁，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 4 ． 設計制作化學電源 設計原電池要緊扣構成原電池的三個條件。 ( 1) 首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應。 ( 2) 根據原電池的電極反應特點，結合兩個半反應找出正負極材料 ( 負極就是失電子的物質，正極用比負極活潑性差的金屬即可，也可以用石墨 ) 及電解質溶液。 ① 電極材料的選擇 在原電池中，選擇活潑性較強的金屬作為負極；活潑性較弱的金屬或非金屬作為正極，并且原電池的電極必須導電。一般來說，負極應該跟電解質溶液發生反應。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 ② 電解質溶液的選擇 電解質溶液一般要能夠與負極發生反應，或者電解質溶液中溶解的其他物質能與負極發生反應 ( 如溶解于溶液中的空氣 ) 。但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行 ( 中間連接鹽橋 ) ，則左右兩個容器中的電解質溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如在 C u Z n 硫酸構成的原電池中，負極 Zn 浸泡在含有 Zn2 ＋的電解質溶液中， 而正極 Cu浸泡在含有 Cu2 ＋的電解質溶液中。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 ( 3) 按要求畫出原電池裝置圖。 如根據 2 F e3 ＋＋ Cu == = 2F e2 ＋＋ Cu2 ＋設計原電池： 負極： Cu － 2e－== =Cu2 ＋ 正極： 2 F e3 ＋＋ 2e－== = 2F e2 ＋ 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 【特別提醒】 ( 1 ) 能設計成原電池的反應一定是放熱的氧化還原反應，吸熱反應不可能將化學能轉化為電能。 ( 2) 利用原電池原理可加快制氫氣的速率，但可能影響生成氫氣的量。需注意生成氫氣的總量是取決于金屬的量還是取決于酸的量。 ( 3) 設計原電池時，負極材料確定之后，正極材料的選擇范圍較廣，只要合理都可以。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 原電池原理廣泛應用于科技、生產和生活中，請回答以下問題： ( 1) 肼 (N2H4) 又稱聯氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。肼 —— 空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產物無污染，電解質溶液是 20% ～ 3 0% 的 KOH 溶液。肼 —— 空氣燃料電池放電時：正極的電極反應式是 ___ _____ __ ____ ；負極的電極反應式是 __ ______ _ _ 。 ( 2) 有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以 N H2為電極反應物，以 H C l － NH4Cl 為電解質溶液制造新型燃料 電池。試寫出該電池的正極反應式 ___ ___ ________ ______ ____ 。 ( 3) 請運用原電池原理設計實驗，驗證 Cu2 ＋、 Fe3 ＋氧化性的強弱。請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 【解析】 ( 1 ) 氧氣在正極上發生還原反應生成氫氧根離子，肼在負極上被氧化轉化為無污染的氮氣和水。 ( 2) 相當于氮氣和氫氣先合成氨，然后與鹽酸反應生成氯化銨。 ( 3) 三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，從而設計成原電池證明該結論。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 【答案】 ( 1) O2＋ 2H2O ＋ 4e－== = 4O H－ N2H4＋ 4 O H－－ 4e－== =N2↑ ＋ 4H2O ( 2) N2＋ 8H＋＋ 6e－== = 2N H＋4 ( 3) 正極反應 ： 2 F e3 ＋＋ 2e－== = 2F e2 ＋ 負極反應 ： Cu － 2e－== =Cu2 ＋ 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 【方法技巧】 原電池的設計關鍵是負極材料和電解質溶液的成分，一般來說，在總反應中失電子的物質作負極或某物質在負極上失電子發生氧化反應，溶液中的某離子或物質在正極上得電子，發生還原反應。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 3 ． ( 2022 大綱高考卷 ) ①②③④ 四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。 ①② 相連時，外電路電流從 ② 流向 ① ； ①③ 相連時， ③ 為正極， ②④ 相連時， ② 上有氣泡逸出； ③④ 相連時， ③的質量減少。據此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是 ( ) A ． ①③②④ B ． ①③④② C ． ③④②① D ． ③①②④ 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 解析： ①② 相連時，外電路電流從 ② 流向 ① ，說明 ① 為負極，② 為正極，金屬活動性； ① ② ； ①③ 相連時， ③ 為正極， ① 為負極，金屬活動性： ① ＞ ③ ； ②④ 相連時， ② 上有氣泡逸出，說明 ④ 為負極， ② 為正極，金屬活動性： ④ ② ； ③④ 相連時， ③ 的質量減小，說明 ③ 為負極， ④ 為正極，金屬活動性： ③ ④ 。由此可知，金屬活動性： ① ③ ④ ② ， B 項正確。 答案： B 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規范訓練 4 ．查處酒后駕駛采用的 “ 便攜式乙醇測量儀 ” 以燃料電池為工作原理，在酸性環境中，理論上乙醇可以被完全氧化為 CO2，但實際上乙醇被氧化為乙醛或乙酸，下列關于乙醇被氧化成乙醛和乙酸兩種情況的說法正確的是 ( ) A ．乙醇都是在正極上發生氧化反應，電流經外電路流向負極 B ．溶液中 H＋移向負極 C ．當乙醇被氧化成乙醛時，正極上的反應式為 O2＋ 4e－＋ 2H2O == = 4O H－ D ．當乙醇被氧化成乙酸時，負極上的反應式為 CH3CH2OH －4e－＋ H2O == =CH3C O O H ＋ 4H＋ 基礎知識梳理