化学反应与能量化学反应与能量原电池原电池授课人：陈翘楚高三化学一轮复习普通干电池普通干电池电池电池钮扣电池钮扣电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池海水电池海水电池考纲要求：考纲要求：1 1掌握原电池的工作原理和形成条件掌握原电池的工作原理和形成条件 能写出电极反应和电池反应式能写出电极反应和电池反应式2 2了解原电池原理在生产生活中的应用了解原电池原理在生产生活中的应用例：下列哪几个装置能形成原电池例：下列哪几个装置能形成原电池？ABCDEFMNCuFeNaCl溶溶液液CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶溶液液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4nZnZ4OS2H考点一：原电池的形成条件考点一：原电池的形成条件思路：放热氧还思路：放热氧还 两极两极 一液一回路一液一回路MgAlMgAlNaOH浓浓HNO3 M-ne=Mn+产生电流产生电流失失e-沿导线转移沿导线转移 Nm+me=N负负极极正正极极阴离子阴离子阳离子阳离子ee总结：（总结：（1）电子流向：）电子流向：（2）电流方向：）电流方向：（3）电极反应的类型：）电极反应的类型：极发生氧化反应，极发生氧化反应，极发生还极发生还原反应原反应（4）电解质溶液中离子定向移动方向：阳离子）电解质溶液中离子定向移动方向：阳离子 ，阴，阴离子离子 （5）电极反应现象）电极反应现象可用于判断原可用于判断原电池正负极电池正负极 例例1 1:（20072007全国全国理综）理综）在盛有稀在盛有稀H H2 2SOSO4 4的烧杯中放的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（）A.A.正极附近的正极附近的SOSO4 422离子浓度逐渐增大离子浓度逐渐增大B.B.电子通过导线由铜片流向锌片电子通过导线由铜片流向锌片C.C.正极有正极有O O2 2逸出逸出D.D.铜片上有铜片上有H H2 2逸出逸出CuCuZnZn稀硫酸稀硫酸 E E铜是阳极，铜片上有气泡产生铜是阳极，铜片上有气泡产生F F铜片质量逐渐减少铜片质量逐渐减少G G电流从锌片经导线流向铜片电流从锌片经导线流向铜片H H氢离子在铜片表面被还原氢离子在铜片表面被还原D D H H考点一：原电池的工作原理考点一：原电池的工作原理递进题组递进题组 原电池正、负极的判断原电池正、负极的判断 D（）（）盐桥的作用是什么盐桥的作用是什么？可提供定向移动的阴阳离子，可提供定向移动的阴阳离子，使由它连接的两溶液保持电使由它连接的两溶液保持电中性中性，盐桥保障了电子通过盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行得以继续进行。
导线的作用是传递电子，导线的作用是传递电子，沟通外电路沟通外电路而盐桥的作用而盐桥的作用则是沟通内电路则是沟通内电路双液原电池的工作原理双液原电池的工作原理（有关概念）（有关概念）（）盐桥中装有饱和的（）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出 盐桥的作用：盐桥的作用：（1 1）形成闭合回路形成闭合回路2）平衡电荷平衡电荷3)双液原电池双液原电池的的优点：优点：能产生持续、稳能产生持续、稳定的电流定的电流氢氧燃料电池氢氧燃料电池2e-2e-氢气氢气氧气氧气 H2OHH+OH OH-A 负极负极 正极正极知识扫描知识扫描考点三：电极反应式的书写考点三：电极反应式的书写稀稀H2SO4NaOH溶液溶液燃料电池燃料电池介质介质总反应：总反应：2H2+O2=2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极H2-2e-=2H+O2+2H2O+4e-=4OH-H2-2e-=2H+O2+4H+4e-=2H2OH2-2e-+2OH-=2H2O O2+2H2O+4e-=4OH-知识扫描知识扫描电极反应式的书写（电极反应式的书写（燃料电池燃料电池）例例:据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型电池，电量可达现在以及强碱做电解质溶液的新型电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电充一次电.试写出该电池放电时的电极反应和总反应式试写出该电池放电时的电极反应和总反应式.考点三：电极反应式的书写考点三：电极反应式的书写知识扫描知识扫描 2CH3OH3O22CO24H2O2CH3OH3O2OH2CO326H2OCH3OH6e 8OH CO326H2O O22H2O4e4OH燃烧反应式：燃烧反应式：电池总反应：电池总反应：正极：正极：负极：负极：（2011年辽宁省高考理综卷）在直接以甲醇为燃料年辽宁省高考理综卷）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶解为酸性，负极的反应式的燃料电池中，电解质溶解为酸性，负极的反应式为为_,正极的反应为正极的反应为_。
理想状态下，理想状态下，该燃料电池消耗该燃料电池消耗1mol 甲醇所能产生的最大电能为甲醇所能产生的最大电能为702.1 KJ,则该燃料的电池的理论效率为则该燃料的电池的理论效率为_燃料电池的理论效率是指电池所能产生的最大电（燃料电池的理论效率是指电池所能产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）已能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）已知知CH3OH的燃烧热的燃烧热H=-726.5KJ/molCH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+O2+4H+4e-=2H2O96.6(2006重庆理综重庆理综)铅蓄电池是典型的可充型电池，铅蓄电池是典型的可充型电池，正负极板是惰性材料，电池总反应式：正负极板是惰性材料，电池总反应式：Pb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO42H2O请回答下列问题：请回答下列问题：放电时：正极的电极反应式是放电时：正极的电极反应式是 电解液中电解液中H2SO4的浓度将的浓度将 ；当外电路通过当外电路通过1mol电子时，理论上负电子时，理论上负 极板的质量增加极板的质量增加 g放电放电充电充电 PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O；（负极：（负极：Pb-2e+SO42-=PbSO4 ）变小变小48知识扫描知识扫描考点三：电极反应式的书写考点三：电极反应式的书写 （铅铅蓄蓄电池电池）CC（1 1）影响氧化还原反应的速率）影响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一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率率 。
2 2）比较金属活动性强弱）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作两种金属分别作原电池的两极时，一般作 的的 金属比较活泼金属比较活泼3 3）用于金属的防护）用于金属的防护使被保护的金属作原电池的使被保护的金属作原电池的 而得到保护而得到保护4）设计制作化学电源）设计制作化学电源 紧扣原电池的构成条件，注意电极材料和电解质溶液的选择紧扣原电池的构成条件，注意电极材料和电解质溶液的选择增大增大负极负极正极正极考点四考点四 原电池的应用原电池的应用知识扫描知识扫描典例一典例一将等质量的两份锌粉将等质量的两份锌粉a a、b b分别加入过量的稀分别加入过量的稀硫酸，同时向硫酸，同时向a a中加少量中加少量CuSOCuSO4 4溶液，下图中产生溶液，下图中产生H H2 2的体积的体积V（L L）与时间）与时间t(min(min)的关系，其中正确的的关系，其中正确的是是()A典例二典例二 X X、Y Y、Z Z、W W四块金属分别用导线两两相连四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池浸入稀硫酸中组成原电池X X、Y Y相连时，相连时，X X为负极；为负极；Z Z、W W相连时，电流方向是相连时，电流方向是WZWZ；X X、Z Z相连时，相连时，Z Z极极上产生大量气泡；上产生大量气泡；W W、Y Y相连时，相连时，W W极发生氧化反应。
极发生氧化反应据此判断四种金属的活动性顺序是据此判断四种金属的活动性顺序是()A.XA.XZ ZW WY YB.ZB.ZX XY YW WC.XC.XY YZ ZW WD.YD.YW WZ ZX XA本课小结形成条件形成条件工作原理工作原理应用应用比较金属活动性比较金属活动性强弱强弱加快化学反应加快化学反应速率速率金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护原电池原电池（四点四点记住）记住）放热的氧化还原反应放热的氧化还原反应活泼性不同的两种金属或金属活泼性不同的两种金属或金属和非金属导体（石墨）做电极和非金属导体（石墨）做电极闭合回路闭合回路电解质溶液电解质溶液电极反应式的书写电极反应式的书写负极负极正极正极设计制作化学电源设计制作化学电源。