高考化学一轮总复习 第九章 第28讲 原电池 化学电源学案（含解析）-人教版高三全册化学学案VIP免费

第九章电化学基础[考纲解读]1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2.能书写出电极反应和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。4.理解电解池的构成、工作原理及应用。5.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。第28讲原电池化学电源一、原电池原理1．概念和反应本质原电池是把□化学能转化为□电能的装置，其反应本质是□氧化还原反应。2．构成条件(1)有能自发进行的□氧化还原反应。(2)□活泼性不同的两电极。(3)形成闭合回路。形成闭合回路需三个条件：①□电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入□电解质溶液中。3．工作原理(以铜－锌原电池为例)(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。二、化学电源1．一次电池2.二次电池铅蓄电池(电解质溶液为30%H2SO4溶液)(1)放电时的反应负极反应：□Pb－2e－＋SO===PbSO4，正极反应：□PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O，总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。电解质溶液的pH□增大(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)充电时的反应阴极反应：□PbSO4＋2e－===Pb＋SO，阳极反应：□PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO，总反应：2PbSO4＋2H2O=====Pb＋PbO2＋2H2SO4。3．燃料电池(1)氢氧燃料电池①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。②燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由□外部供给。(2)甲烷燃料电池①碱性介质中(以KOH为例)：负极：□CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，正极：□2O2＋8e－＋4H2O===8OH－，总反应：□CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O。②酸性介质中：负极：□CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋，正极：□2O2＋8e－＋8H＋===4H2O，总反应：□CH4＋2O2===CO2＋2H2O。1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)理论上说，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。(√)错因：_____________________________________________________________(2)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。(×)错因：电子不能通过电解质溶液。(3)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。(√)错因：_____________________________________________________________(4)碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。(×)错因：碱性锌锰干电池中的MnO2在正极上得电子，是氧化剂。(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。(×)错因：燃料电池直接将化学能转化为电能。(6)由于CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池。(×)错因：该反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池。(7)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动。(×)错因：原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动。2．教材改编题(据人教必修二P44T1)原电池是利用______________反应、将________能转化为________能的装置。其中，负极是电子________的一极，发生________反应；正极是电子________的一极，发生________反应。答案能自发进行的氧化还原化学电流出氧化流入还原3．教材改编题(据人教选修四P78T3)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行：Cd＋2NiO(OH)＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，由此判断错误的是()A．放电时，Cd作负极B．放电时，NiO(OH)作负极C．电解质溶液为碱性溶液D．放电时，负极反应为Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2答案B考点原电池的工作原理及应用[典例1](2018·江门质检)M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；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>EB．E>N>M>PC．P>N>M>ED．E>P>M>N解析由①知，金属活动性：M>N；M、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，说明M作原电池的正极，故金属活动性：P>M；N、E构...