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1、高三化学复习专题高三化学复习专题化学能与电能的转化化学能与电能的转化-原电池原电池教学目的教学目的：1、原电池的反应原理及应用。、原电池的反应原理及应用。2、新型电池的电极反应的书写。、新型电池的电极反应的书写。一、原电池：一、原电池：化学能转变成电能的装置化学能转变成电能的装置提问提问 下列装置属于原电池的是：下列装置属于原电池的是：答案：答案：B极极：两种活动性不同的金属两种活动性不同的金属 (或一种是非金属导体或一种是非金属导体)作电极作电极液液：电极材料均插入电解质溶液中电极材料均插入电解质溶液中路路：两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路自自：一个自发进行的氧化还原反应一个自发进行

2、的氧化还原反应构成原电池的条件：构成原电池的条件：判断正负极并写出电极反应判断正负极并写出电极反应1、锌、铁电极、稀、锌、铁电极、稀H2SO42、铁、铜电极、硫酸铜溶液、铁、铜电极、硫酸铜溶液3、铜、石墨电极、铜、石墨电极、FeCl3溶液溶液4、铁、石墨电极、铁、石墨电极、NaCl溶液溶液总结规律总结规律例例1：关于原电池的叙述中正确的是关于原电池的叙述中正确的是()A构成原电池的电极是两种不同的金属构成原电池的电极是两种不同的金属 B原电池是将化学能转化为电能的装置原电池是将化学能转化为电能的装置 C原电池负极发生的电极反应是还原反应原电池负极发生的电极反应是还原反应 D原电池的正极是还原剂

3、，总是溶液中的原电池的正极是还原剂，总是溶液中的 阳离子在此被还原阳离子在此被还原 B例例2：实验室中欲制氢气，最好的方法是实验室中欲制氢气，最好的方法是()A纯锌与稀硫酸反应纯锌与稀硫酸反应 B纯锌与浓硫酸反应纯锌与浓硫酸反应 C纯锌与稀盐酸反应纯锌与稀盐酸反应 D粗锌粗锌(含铅、铜杂质含铅、铜杂质)与稀硫酸反应与稀硫酸反应 D例例3、将等质量的两份锌粉、将等质量的两份锌粉a、b，分别加入，分别加入过量的稀硫酸，同时向过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的中加入少量的CuSO4溶液，下列各图中产生溶液，下列各图中产生H2的体积的体积VL与时间与时间t的关系，基本正确的是（的关系，基本正确的是（）

4、答案答案 A例例4：把把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸四块金属浸入稀硫酸 中，用导线两两相连组成原电池，若中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，阴离子向相连时，阴离子向a极运动；极运动；c、d相连时，相连时，电流由电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量极上产生大量 气泡；气泡；b、d相连时，相连时，d的质量减轻，则四种的质量减轻，则四种金属的活动性顺序由大到小金属的活动性顺序由大到小为为 。例例5：X、Y两根金属棒插入两根金属棒插入Z 溶液构成如图装置，实验中溶液构成如图装置，实验中 电流表发生偏转，同时电流表发生偏转，同时X棒棒 变粗，变粗，Y棒变细，则棒变细，则X、

5、Y、Z可能是下列中的可能是下列中的()编号编号ABCDXZnCuCuAgYCuZnAgZnZ稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸铜溶液硫酸铜溶液 硝酸银溶液硝酸银溶液例例6：如下图所示的装置，在盛有水的烧杯如下图所示的装置，在盛有水的烧杯 中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的 细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入 CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是溶液。片刻后可观察到的现象是()A铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定 B保持平衡状态不变保持平衡状态不变 C铁圈向下倾斜铁圈向下倾斜 D银圈向下倾斜银圈向下倾斜金属的腐

6、蚀金属的腐蚀负极：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：正极：O2+4e-+2H2O=4OH-吸氧腐蚀吸氧腐蚀碱性、中性、碱性、中性、弱酸性条件弱酸性条件O2Fe O2+2H2O=2Fe（OH）2 4Fe O2+2H2O=4Fe（OH）3 金属的腐蚀金属的腐蚀负极：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：正极：2H+2e-=H2析氢腐蚀析氢腐蚀强酸性条件强酸性条件H2金属的保护金属的保护(1)涂层：涂层：油漆；油漆；镀金属；镀金属；矿物油矿物油(2)改变内部结构改变内部结构(3)牺牲阳极法牺牲阳极法船体焊接式牺牲阳极船体焊接式牺牲阳极 例例7：在钢铁生锈的过程中有很多化学变在钢铁生锈的过程中有很多化学变

7、 化，下列变化不属于钢铁生锈过程的是化，下列变化不属于钢铁生锈过程的是 ()A4OH-4e-=2H2O+O2 BFe2e-=Fe2+C4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D2H2O+O2+4e-=4OH-例例8：铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如下图铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如下图 所示，下列有关说法中，不正确的是所示，下列有关说法中，不正确的是()A正极电极反应式为：正极电极反应式为：2H+2e-H2 B此过程中还涉及到反应：此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 C此过程中铜并不被腐蚀此过程中铜并不被腐蚀 D此过程中电子从此过程中电子从Fe移

8、向移向CuH2O(水膜水膜)O2CuCuFeFe二、新型电池的相关考点二、新型电池的相关考点1、会判断电池内电解质溶液的酸碱性。、会判断电池内电解质溶液的酸碱性。2、会判断正、负极及反应类型。、会判断正、负极及反应类型。3、两极在放电过程中的、两极在放电过程中的pH变化。变化。4、利用原子、电子守恒书写电极反应。、利用原子、电子守恒书写电极反应。氢氧燃料电池氢氧燃料电池自发的氧化还原反应：自发的氧化还原反应：2H2+O2=2H2O负极：负极：H2-2e-=2H+正极：正极：O2+4e-+4H+=2H2O(1)酸性电解质溶液酸性电解质溶液负极：负极：H2-2e-+2OH-=2H2O正极：正极：O

9、2+4e-+2H2O=4OH-(2)碱性电解质溶液碱性电解质溶液例例9：(2007 广东广东)科学家近年来研制出一种科学家近年来研制出一种 新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转 化为氢气，氢气进入以化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质磷酸为电解质的燃的燃 料电池发电。电池负极反应为料电池发电。电池负极反应为()AH2+2OH-=2H2O+2e-BO2+4H+4e-=2H2O CH2=2H+2e-DO2+2H2O+4e-=4OH-C例例10：(2008 北京北京)据报道，我国拥有完全自据报道，我国拥有完全自 主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会主产权的氢氧燃料电池

10、车将在北京奥运会 期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电 池的电解液为池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池溶液，下列有关该电池 的叙述不正确的是的叙述不正确的是()A正极反应式为：正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-B工作一段时间后，电解液中工作一段时间后，电解液中KOH的物的物 质的量不变质的量不变 C该燃料电池的总反应方程式为：该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O D用该电池电解水，产生用该电池电解水，产生2.24 LH2(标准标准 状况状况)时，有时，有0.1 mol电子转移电子转移D有机燃料电池有机燃料电池CH4+2O2+2N

11、aOHNa2CO3+3H2O负极：负极：CH4-e-CO32-+H2O+OH-8107正极：正极：O2+e-OH-+H2O442自发的氧化还原反应：自发的氧化还原反应：CH4+2O2=CO2+2H2O碱性环境碱性环境例例11：燃料电池是利用燃料燃料电池是利用燃料(如如C2H6等等)跟跟 氧气或空气反应，将化学能转化成电能氧气或空气反应，将化学能转化成电能 的装置，电解质溶液是强碱。关于乙烷的装置，电解质溶液是强碱。关于乙烷 燃料电池的说法正确的是燃料电池的说法正确的是()A正极反应为：正极反应为：O2+4H+4e-2H2O B放电时溶液中的放电时溶液中的OH-向正极移动向正极移动 C负极反应为

12、：负极反应为：C2H6+18OH-14e-2CO32-+12H2O D随放电的进行，溶液的随放电的进行，溶液的pH值不变值不变 C例例12：新型的乙醇电池结构新型的乙醇电池结构 如图所示，它用磺酸类质子溶剂，电池总反应式如图所示，它用磺酸类质子溶剂，电池总反应式为为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O。下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A电池工作时电流由电池工作时电流由b极沿极沿 导线经灯泡再到导线经灯泡再到a极极 B a极为电池的负极，该电极发生氧化反应极为电池的负极，该电极发生氧化反应 C正极的反应式为：正极的反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-D工作时，工作时，1mol乙

13、醇被氧化转移乙醇被氧化转移12 mol电子电子 C铅蓄电池铅蓄电池 两组栅状极板交替排列而成，两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有正极板上覆盖有PbO2，负极，负极上覆盖有上覆盖有Pb。负极：负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极：正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O总反应为：总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 银锌电池：银锌电池：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO负极负极正极正极Zn+2OH-2e-=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-=2Ag +2 OH-镍氢电池总反应：镍氢电池总反应：NiO（OH）+MH=Ni(OH)2+

14、MM为储氢合金为储氢合金正极正极负极负极NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-MH+OH-e-=M+H2O 课堂练习：课堂练习：1、(04江苏江苏)碱性电池具有容量大、放电电流大的碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以锰碱性电池以KOH溶液为电解液，电池总反应式为：溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是下列说法错误的是()A电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子 B电池正极的电极反应式为：电池正极的电极反应式为：2MnO2(s

15、)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向电池工作时，电子由正极通过外电路流向 负极负极 D外电路中每通过外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理电子，锌的质量理 论上减小论上减小6.5gC 2、(2009 江苏江苏)以葡萄糖为燃料的微生物以葡萄糖为燃料的微生物 燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池 的叙述正确的是的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为：电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O24e-=6CO2+24H+C放电过程中，放电过程中，H+

16、从正极向负极迁移从正极向负极迁移 D在电池反应中，每消耗在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论氧气，理论 上能生成标准状况下上能生成标准状况下 CO2气体气体 22.46L微微生生物物质子交换膜质子交换膜O2H2OCO2C6H12O6用电器用电器B3、(2009 上海化学上海化学)下图装置下图装置 中，中，U型管内为红墨水，型管内为红墨水，a、b试试 管内分别盛有食盐水和氯化铵管内分别盛有食盐水和氯化铵 溶液溶液(较强的酸性较强的酸性)，各加入生铁，各加入生铁 块，放置一段时间。下列有关块，放置一段时间。下列有关 描述错误的是描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正

17、极 B红墨水柱两边的液面变为左低右高红墨水柱两边的液面变为左低右高 C两试管中相同的电极反应式是：两试管中相同的电极反应式是：Fe2e-=Fe2+Da试管中发生了吸氧腐蚀，试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发试管中发 生了析氢腐蚀生了析氢腐蚀 生铁块生铁块红墨水红墨水B5、可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池、可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池 已经面世，其结构示意图如右。已经面世，其结构示意图如右。甲醇在催化剂作用下提供质子甲醇在催化剂作用下提供质子 (H+)和电子，电子经外电路、质和电子，电子经外电路、质 子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池 总反应为：总

18、反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列。下列 说法不正确的是说法不正确的是()A右电极为电池正极，右电极为电池正极，b处通入的物质是空气处通入的物质是空气 B左电极为电池负极，左电极为电池负极，a处通入的物质是空气处通入的物质是空气 C负极反应式为：负极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+D正极反应式为：正极反应式为：O2+4H+4e-=2H2O B6、被称之为被称之为“软电池软电池”的纸质电池，采用一个薄的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内是离子边镀二氧化锰。在纸内是离子“流过流过”水和氧化水和氧化锌组成的电解液。电池总锌组成的电解液。电池总 反应为：反应为：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是下列说法正确的是()A该电池的正极为锌该电池的正极为锌 B电池正极反应式为：电池正极反应式为：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-C当当 0.l mol Zn 完全溶解时，流经电解液的电完全溶解时，流经电解液的电 子个数为子个数为 1.204l023 D该电池反应中二氧化锰起催化作用该电池反应中二氧化锰起催化作用 B