人教新课标版高考一轮复习.原电池和化学电源教案.docVIP

人教新课标版高考化学第一轮复习 第6章第2节原电池和化学电源同步教案 【考纲要求】 1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池总反应式． 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理． 【复习要求】 1．了解原电池的工作原理。 2．能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。 3．能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。 4．能根据原电池原理进行简单计算。 5．熟悉常见的化学电源(一次电池、二次电池和燃料电池)，能分析常见化学电池工作原理，了解废旧电池回收的意义。 【近年考情】 1．原电池的工作原理及电极反应式的书写． 2．了解常用化学电源的构造及新型电源的工作原理，尤其是可充电电池的充放电过程． 3．根据所给自发进行的反应设计原电池，并能绘制装置图. 原电池为每年的必考题，主要是作为选择题出现，考查新型的原电池比较多，起点高落点低，最终还是落到原电池基础知识内容，例如：北京10-6C、天津10-2、全国10-12、全国10-35、北京9-6、北京9-8、天津9-10、北京8-5、天津8-12 等等都对原电池有所考查。 【高考怎考】 （2010全国卷1）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为： （激发态） 下列关于该电池叙述错误的是： A．电池工作时，是将太阳能转化为电能 B．电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C．电池中镀铂导电玻璃为正极 D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少 【解析】B选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I3-+2e-=3I-；A选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C正确，见B选项的解析；D正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：I3-3I-的转化（还有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！ 【答案】B 一、原电池 1.概念：把 化学能 转化为 电能 的装置。 2.构成条件 （1）能自发地发生 氧化还原 反应。 （2）电解质溶液（构成电路或参加反应）。 （3）由还原剂和导体构成 负 极系统，由氧化剂和导体构成 正 极系统。 （4）形成 闭合回路 （两电极接触或用导线连接）。 二、化学电源 【归纳总结】 （一） 原电池正、负极的判断与电极反应式的书写 1.正、负极的判断 ①原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应，如果给出一个方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断。发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。 ②判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如：a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；b.Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。 原电池中正、负极的电极反应式作为一种特殊的离子方程式，对于强、弱电解质的书写形式，没有严格的规定，但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。 （二） 原电池原理及其应用 1.原电池原理 利用氧化还原反应可将化学能转变为电能，具体如下： 2.原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用 （1）加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。 （2）比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 （3）用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 （4）设计制作化学电源 设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是： ①首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应； ②根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。 a.电极材料的选择 在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应。 b.电解质溶液的选择 电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应（如空气中的氧气）。但如果两个半反应分别在两个容器中进行（中间连接盐桥），则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在锌—铜—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有Cu2+的溶液中。 ③按要求画出原电池装置