资源预览内容
第1页 / 共36页
第2页 / 共36页
第3页 / 共36页
第4页 / 共36页
第5页 / 共36页
第6页 / 共36页
第7页 / 共36页
第8页 / 共36页
第9页 / 共36页
第10页 / 共36页
亲,该文档总共36页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
第二单元 化学能转化为电能,基础自主梳理,自我诊断 1(2010年江苏泰州模拟)有关下图装置的叙述不正确的是( ),A这是电解NaOH溶液的装置 B该装置中Pt为正极,电极反应为:O22H2O4e=4OH C该装置中Fe为负极,电极反应为:Fe2e2OH=Fe(OH)2 D这是一个原电池装置,解析:选A。该装置中没有外接电源,肯定不是电解池。该装置中Pt和Fe为活泼性不同的两个电极,NaOH溶液为电解质,组成了一个原电池装置。其中Fe为负极,电极反应为Fe2e2OH=Fe(OH)2,Pt为正极,电极反应为O22H2O4e = 4OH。,基础回归,1概念 把_转化为_的装置。 2工作原理(以锌铜原电池为例),化学能,电能,3.原电池构成条件 (1)两个_不同的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入_中。 (3)两电极间构成_。 思考感悟 1.用活泼性不同的两种金属作为电极形成原电池时,较活泼的金属一定是原电池的负极吗?,活泼性,电解质溶液,闭合回路,【提示】 不一定。如将镁、铝插入氢氧化钠溶液中形成原电池(如图),镁较活泼,但因为铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,铝被氧化是负极,则镁条为正极。,自我诊断 2铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。根据上述情况判断: (1)工作时,电解质溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)工作时,电解质溶液中阴离子移向_极。 (3)电流方向从_极流向_极。 (4)写出负极的电极反应式:_。,基础回归,1一次电池(锌锰干电池),Zn2OH2e=Zn(OH)2,MnO2,Pb,PbO2,思考感悟 2转移2 mol e时,原电池中共消耗H2SO4多少摩尔? 【提示】 由总化学方程式可知:消耗2 mol H2SO4。,3燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。,课堂互动讲练,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。,2电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写,【特别提醒】 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。,(2010年高考浙江卷)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2LiFeS2e=Li2SFe。 有关该电池的下列说法中,正确的是( ) ALiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为1价 B该电池的电池反应式为:2LiFeS = Li2SFe C负极的电极反应式为:Al3e = Al3 D充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2SFe2e = 2LiFeS,【解析】 由LiAl/FeS电池中正极的电极反应式可知,Li作负极,Al作正极,负极的电极反应式为Lie = Li,故A、C两项错误;该电池的电池反应式为2LiFeS = Li2SFe,B项正确;充电时,阴极得电子,发生还原反应,故D项错误。 【答案】 B,跟踪训练 (随学随练,轻松夺冠) 1(2009年高考浙江卷)市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:,下列说法不正确的是( ) A放电时,负极的电极反应式:Lie=Li B充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C该电池不能用水溶液作为电解质 D放电过程中Li向负极移动,解析:选D。A项,Li从零价升至1价,失去电子,作为负极,正确;B项,反应逆向进行时,反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,正确;C项,由于Li可以与水反应,故应为非水材料,正确;D项,原电池中阳离子应迁移至正极,故错误。,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: 首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。 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,所组成的溶液。如在铜锌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,而正极铜浸泡在含有Cu2的溶液中。 按要求画出原电池装置图。,【特别提醒】 应用原电池原理可以设计任一自发的氧化还原反应的电池,但有的电流相当微弱。同时要注意电解质溶液不一定参与反应,如燃料电池,水中一般要加入NaOH、H2SO4或Na2SO4等,以增强溶液的导电性。,原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请回答以下问题: (1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池,产物无污染,电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是_;负极的电极反应式是_。 (2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HClNH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出电池的正极反应式_。,(3)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2、Fe3氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。 【解析】 (1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子,肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和H2O。 (2)相当于氮气和氢气先合成氨,然后结合盐酸生成氯化铵。 (3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子,从而设计成原电池证明该结论。,(3) 正极反应:2Fe32e=2Fe2 负极反应:Cu2e = Cu2,跟踪训练 (随学随练,轻松夺冠) 2(2011年常州模拟)某学生欲完成Cu2Ag=2AgCu2反应,设计了下列四个实验,可行的是( ),解析:选C。A项中Cu、Ag均不能与盐酸反应;B项Cu、Ag也均不与CuSO4溶液反应;D项Ag与CuSO4溶液也不反应。故只有C项正确。,
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号