1、高考调研 第1页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量第六章 化学反应与能量高考调研 第2页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量第2节原电池 化学电源高考调研 第3页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量高考调研 导学导练 题组层级快练 高考调研 第4页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量高考调研 高考调研 第5页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池总反应式。2了解常见化学电源的种类及其工作原理。高考调研 第6页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1与氧化还原反应、化学反应速率和化学
2、平衡相结合考查原电池的工作原理及应用。2以新型电源为载体，考查电极反应的判断、书写，以及电池反应式的书写。高考调研 第7页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量导学导练 高考调研 第8页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1原电池(1)概念。把_转化为_的装置。原电池及其工作原理考点一高考调研 第9页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(2)工作原理(以锌铜原电池为例)。高考调研 第10页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量电极名称负极正极电极材料ZnCu电极反应_反应类型_反应_反应电子流向由_沿导线流向_高考调研 第11页新课标版 化学 高三总
3、复习第六章 化学反应与能量(3)原电池构成条件。两个_的电极，(其中一极可以为非金属导体，如碳棒)。将电极插入_。两电极间构成_。能自发地进行_反应。高考调研 第12页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量化学能 电能 Zn2e=Zn2 Cu22e=Cu氧化 还原 负极 正极 活泼性不同 电解质溶液中 闭合回路 氧化还原高考调研 第13页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1在下列原电池图示中依据电子流向和离子移动方向画出形成闭合回路的原理。【提示】e 失 负 正 得高考调研 第14页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量2判断正误，正确的划“”，错误的划“”。
4、(1)原电池中发生氧化反应的电极一定是负极。()(2)原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强。()(3)原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。()(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。()【提示】(1)(2)(3)(4)高考调研 第15页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1(2014西宁模拟)如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是()高考调研 第16页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为铁和碳棒，
5、则X为碳棒，Y为铁CX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY答案 D解析 外电路电子流向为X外电路Y，电流方向与其相反，A项错误；X极失电子，作负极，X极发生的是氧化反应，Y极发生的是还原反应，C项错误；若两电极分别为铁和碳棒，则Y为碳棒，X为铁，B项错误。高考调研 第17页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量2(2014台州模拟)为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验，并记录了实验现象：向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成；向上述浓度的稀硫酸中插入铜片，没有气泡生成；将锌片与铜片上端接触并捏住，一起插入上述
6、浓度的稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验中快；在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中，发现电流计指针偏转。高考调研 第18页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量下列关于以上实验设计及现象的分析不正确的是()A实验说明锌能与稀硫酸反应而铜不能B实验说明发生原电池反应时会加快化学反应速率C实验说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气D实验说明该原电池中铜为正极、锌为负极答案 C解析 中看到铜片上有气泡生成，实质上是Zn失去的电子传到了铜片上，由H得到电子生成了H2，而铜并没有参加反应。高考调研 第19页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学
7、反应与能量3(2014新课标全国)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()高考调研 第20页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量Aa为电池的正极B电池充电时反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移高考调研 第21页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 C解析 图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C
8、项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。高考调研 第22页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量4(2014福建)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()高考调研 第23页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量A正极反应为AgCle=AgClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子高考
9、调研 第24页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 D解析 在原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故由总反应式可知，负极反应为：2Ag2e 2Cl=2AgCl，正极反应为：Cl22e=2Cl，A项错误；由于电解质溶液中含有大量Cl，故放电时，Ag在交换膜左侧即与Cl反应生成AgCl沉淀，B项错误；用NaCl溶液代替盐酸，电池总反应不变，C项错误；电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液有0.01 mol Cl参与反应生成AgCl沉淀，还有0.01 mol H通过阳离子交换膜进入右侧溶液，故D项正确。高考调研 第25页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能
10、量5(2014海南)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：高考调研 第26页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(1)外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)(2)电池正极反应式为_。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_。(4)MnO2 可 与 KOH 和 KClO3 在 高 温 下 反 应，生 成K2MnO4，反应的化学方程式为_。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比
11、为_。高考调研 第27页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案(1)b a(2)MnO2eLi=LiMnO2(3)否 电极Li是活泼金属，能与水反应(4)3MnO2KClO36KOH=高温3K2MnO4KCl3H2O 21高考调研 第28页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量解析(1)由装置图可知：a为负极，b为正极，外电路的电流方向由b极流向a极。(2)正极MnO2得电子，结合Li生成LiMnO2，MnO2eLi=LiMnO2。(3)Li为活泼金属，作原电池的负极，如果换成水作电解溶液，Li易与水发生反应，故不能用水作电解质溶液。(4)由题给信息，再结合质量守恒和得
12、失电子守恒可得：3MnO2KClO36KOH=高温3K2MnO4KCl3H2O。根据得失电子守恒即可求出K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为21。高考调研 第29页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1正、负极的判断高考调研 第30页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量2电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写：列物质标得失按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应物，标出得失电子的数量。看环境配守恒电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H，应让其结合OH生成水。电极反应式要遵守电荷守恒、质量守恒和电子守
13、恒等加以配平。两式加验总式两电极反应式相加，与总反应式对照验证。高考调研 第31页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量高考调研 第32页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量高考调研 第33页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量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速率加快。2比较金属活动性强弱两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。原电池原理的应用考点二高考调研 第34页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量3设计制
14、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。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自发的反应。高考调研 第35页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量电解质溶液的选择：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
15、应选择与电极材料相同的阳离子。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。高考调研 第36页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(3)按要求画出原电池装置图。如根据以下反应设计的原电池：原理装置图化学反应：CuCl2Fe=FeCl2Cu电极反应：负极：Fe2e=Fe2正极：Cu22e=Cu高考调研 第37页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量原理装置图化学反应：2H2O2 2H2O电极反应：负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4e=4OH=碱性溶液高考调研 第38页新课标版 化学 高三总复习第六章
16、 化学反应与能量4.用于金属的防护使被保护的金属制品做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，使锌做原电池的负极。【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。高考调研 第39页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A B
17、CD高考调研 第40页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 B解析 相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，选项B正确。高考调研 第41页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量2有A、B、C、D四种金属，做如下实验：将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀 将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()AABCDB
18、CDABCDABCDABDC高考调研 第42页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 C解析 A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性AB；A、D与等物质的量浓度的盐酸反应，D比A反应剧烈，金属活动性DA；根据置换反应规律，Cu不能置换出B，说明金属活动性BCu；Cu能置换出C，说明金属活动性CuC。则四种金属活动性的排列顺序是DABC。高考调研 第43页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量3某原电池总反应为Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能实现该反应的原电池是()选项ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnC
19、u、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3高考调研 第44页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 D解析 根据Cu2Fe3=Cu22Fe2，Cu作负极，含有Fe3的溶液作为电解质溶液，比Cu活泼性弱的作为正极。高考调研 第45页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量4把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)高考调研 第46页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是_。(2)将过量的两份锌粉a
20、、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是_。(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图像是_。高考调研 第47页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案(1)A(2)B(3)C解析 加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，(1)a中Zn减少，H2体积减小；(2)中由于H2SO4定 量，产 生 H2 的 体 积 一 样 多；(3)当 把 CuSO4 溶 液 改 成CH3COONa溶液时，由于CH3COOHCH3COOH，a中c(H)减少，反应速率减小，但产生H
21、2的体积不变，所以C项正确。高考调研 第48页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1碱性锌锰干电池一次电池总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2。化学电源考点三高考调研 第49页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量2锌银电池一次电池负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；总反应式：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。3二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是_，正极材料是_。高考调研
22、 第50页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(1)放电时的反应。负极反应：_；正极反应：_；总反应：_。(2)充电时的反应。阴极反应：_；阳极反应：_；总反应：_。高考调研 第51页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量4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。种类酸性碱性负极反应式_正极反应式_电池总反应式_高考调研 第52页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量Pb PbO2 PbSO2e=PbSO4PbO24HSO2e=PbSO42H2OPbPbO22H2SO4=2PbSO42H2OPbSO42e=PbSOPbSO42H2O2e=
23、PbO24HSO2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO42H24e=4H 2H24OH4e=4H2OO2 4H 4e =2H2O O2 2H2O 4e=4OH2H2O2=2H2O高考调研 第53页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？高考调研 第54页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量【提示】高考调研 第55页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1(2014天津)已知：锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO2 放电充电 CLiCoO2锂硫电池的总反应为：2LiS 放电充电 Li2S有关上述两种电池
24、说法正确的是()A锂离子电池放电时，Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D下图表示用锂离子电池在给锂硫电池充电高考调研 第56页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 B解析 锂离子电池放电时Li(阳离子)向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D项错误。高考调研 第57页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量2(2014浙江)
25、镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO2下列说法正确的是()高考调研 第58页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液高考调研 第59页新课标版 化学 高三总复习
26、第六章 化学反应与能量答案 A解 析 NiMH 电 池 在 充 电 过 程 中 的 总 反 应 方 程 式 是Ni(OH)2M=NiOOHMH，说明该电池放电时负极为MH放电，电极反应式为MHeOH=MH2O；正极活性物质为NiOOH，放电时的电极反应式为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，A项正确；充电过程中，电子从阴极(放电时为负极)进入，溶液中的阴离子则从阴极向阳极移动，B项错误；MH极为负极，充电过程中该电极为阴极，对应的电极反应式为MH2Oe=MHOH，H2O中的H是由于电解而被还原，不是M还原所得，C项错误；若用氨水作为电解质溶液，则NiOOH会与NH3反应，D项错误。高考调研
27、 第60页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量3(2014大纲全国)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是()高考调研 第61页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量A放电时正极反应为：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOH=H2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高高考调研 第62页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量答案 C解析 电池放电时，正极发生得电子的还原反应，A项正确；由电池示意图及放电时正极上的电极反应知，
28、该电池的电解液呈碱性，可为KOH溶液，B项正确；充电时的负极发生还原反应，C项错误；MH的氢密度越大，表明单位体积的MH所能储存的电子越多，能量密度越大，D项正确。高考调研 第63页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量4以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：(1)酸性条件燃料电池总反应式：CH42O2CO22H2O 燃料电池正极反应式：O24H4e2H2O 2，得燃料电池负极反应式_。高考调研 第64页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(2)碱性条件燃料电池总反应式：CH42O22NaOH=Na2CO33H2O 燃料电池正极反应式：O22H2O4
29、e=4OH 2，得燃料电池负极反应式_。(3)固体电解质(高温下能传导O2)燃料电池总反应式：CH42O2=CO22H2O 燃料电池正极反应式：O24e=2O2 2，得燃料电池负极反应式_。高考调研 第65页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电池总反应式：CH42O2=CO22H2O 正极电极反应式：O22CO24e=2CO23 2，得燃料电池负极反应式_。答案(1)CH48e2H2O=CO28H(2)CH410OH8e=CO23 7H2O(3)CH44O28e=CO22H2O(4)CH44CO23 8e=5CO22H2O高考调研 第6
30、6页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量燃料电池电极反应式的书写第一步：写燃料电池的总反应式；第二步：写正极上的电极反应式。根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：高考调研 第67页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量1酸性电解质溶液环境下电极反应式O24H4e=2H2O2碱性电解质溶液环境下电极反应式O22H2O4e=4OH3固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式O24e=2O24熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式O22CO24e=2CO23。高考调研 第68页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应有：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。高考调研 第69页新课标版 化学 高三总复习第六章 化学反应与能量题组层级快练(十九)
