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1、【化学】2010年高考化学知识点详解大全 原电池 化学电源原电池 化学电源 考点1原电池原理 1(原电池的反应原理:自发的、放热的氧化还原反应 原电池的电路工作原理:(外电路)负极失去电子，电子经导线流向正极。(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动， 向负极移动， 向正极移动。 2(原电池的电极和电极反应: 正极:符号“+”，得到电子，发生 负极:符号“,”，失去电子，发生 以锌铜电池(电解液HSO溶液)为例: 24电子经导线流向正极 氧化反应 还原反应 失电子 Zn Cu 得电子 2, 锌溶解 SO 铜极不变 4,2+, Zn,2e=Zn阴离子向负极移动;阳离子向正极移动 2H+2e=H? 2
2、3(原电池形成的一般条件: (1)两极: 的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)。 (2)电解质溶液:电极必与电解质溶液接触。 (3)形成闭合回路:电极相互接触或 连接。 特别提醒:原电池形成还有一个隐蔽条件:能发生自发的氧化还原反应 例1在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是( ) A B C D E F 解析 A两个电极相同，所以不能发生原电池反应;C中液体为非电解质乙醇，所以不能发生原电池反应;F不能形成闭合电路，所以不能发生原电池反应。 【答案】B、D、E。 规律总结掌握形成原电池的一般条件. 考点2常用的化学电源和新型化学电源 1(实用电池的特点 实用电池一般具有以下的特点:
3、 (1)能产生比较稳定而且较高电压的电流;(2)安全、耐用且便于携带,易于维护; (3)能够适用于各种环境;(4)便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小; (5)能量转换率 。 2(几种常见的电池和新型电池分类及反应原理简介 化学电池分类: 电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池) 电池(又叫充电电池或蓄电池)(如铅蓄电池) 电池(如氢氧燃料电池) (1)一次电池 ?碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是MnO,正极是KOH 2,Zn+2OH,2e=Zn(OH);正极:2MnO+2HO+2e=2MnOOH+2OH 工作原理:负极 222总反应式:Zn+2MnO+2HO=2MnOOH+Zn(OH
4、) 222特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。 ?钮扣式电池(银锌电池) 锌银电池的负极是Zn，正极是Ag0，电解质是KOH，总反应方程式:Zn+Ag0=2Ag+ZnO 22特点:此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。 ?锂电池 锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl)溶解在亚硫4酰氯(SOC1)中组成。 2+2, 锂电池的主要反应为:负极:8Li,8e,8Li ;正极:3SOC1+8e,SO+2S+6Cl 23总反应式为:8Li+3SOC1=6LiCl+LiSO+2S 223特点:锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳
5、定、工作效率高和贮存寿命长的优点。 (2)二次电池 ?铅蓄电池: (1)铅蓄电池放电原理的电极反应 +22负极:Pb+S0,2e,PbSO; 正极:Pb0+4H+S0+2e,PbSO+2H0 442442总反应式:Pb+PbO+2HSO,2PbS0+2HO 22442(2)铅蓄电池充电原理的电极反应 ,+,2, 2, 阳极:PbSO+2HO,2e=PbO+4H+SO;阴极:PbSO+2e=Pb+SO 422444总反应:2PbSO+2HO=Pb+PbO+2HSO 42224?镍一镉碱性蓄电池 构成:放电时镉(Cd)为负极,正极是NiO(OH),电解液是KOH ,工作原理:负极:Cd+2OH,2
6、e=Cd(OH);正极:2NiO(OH)+2HO+2e=2Ni(OH)+2OH 222总反应式: 特点:电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。 (3)燃料电池 ?氢氧燃料电池 当用碱性电解质时，电极反应为: 负极:2H+40H,4e,4H0;正极:0+2H0+4e,40H2222总反应:2H+0,2HO 222?甲烷燃料电池 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气; , 2,负极:CH+10OH,8e=CO+7HO;正极:2O+4HO+8e=8OH43222总反应方程式为:CH+2O+2KOH=KCO+3HO 42232?CHOH
7、燃料电池 3用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CHOH和O，则发生了32原电池反应。 , 2,负极:2CHOH +16OH,12e=2CO+12HO;正极:3O+6HO+12e=12OH33222总反应方程式为:2CHOH+3O+4KOH=2KCO+6HO 322323(正确书写电极反应式 (1)列出正负电电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)在反应式的左边写出得失电子数,使得失电子 。(得失电子守恒) (3)使质量守恒。电极反应式书写时注意:负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应
8、式;若正极上的反,应物质是O，且电解质溶液为中性或碱性，则HO必须写入正极反应式，且生成物为OH,22+若电解液为酸性，则H必须写入反应式中,生成物为HO。电极反应式的书写必须遵循离子方2程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到 。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。 08Ni-Cd例2 (江苏卷)镍镉()可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池KOHCd + 2NiOOH +2HO 的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行:2放电Cd(OH) + 2Ni(OH) 22充电有关该电池的说法正确的是()-A(充电时阳极反应:Ni(OH) ,e
9、 + OH = NiOOH + HO 22B(充电过程是化学能转化为电能的过程 C(放电时负极附近溶液的碱性不变 -D(放电时电解质溶液中的OH向正极移动 Ni-CdCd解析本题是考查常见的镍镉()可充电电池的工作原理。由充电时方程式中的NiNi(OH)KOH和的化合价的变化可知，充电时作阳极，电解质溶液为，所以电极2,Ni(OH) OH-NiOOHHOCd(OH) eCd(OH)2e反应式为:,，;作阴极，=2222,Cd2OHCdCd2e，;充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，作负极，,=, Cd(OH)OH2OHCdc(OH ，周围的下降，向负极移动。=2A 【答案】。方法技巧: 二
10、次电池首先需要判断什么情况下是原电池，什么情况下是电解池，二次电池充电时是电解池，放电时是原电池。充电和放电是在两种不同的条件下发生的，充电是在外接电源条件下发生的非自发氧化还原反应, 放电是在无外接电源条件下发生的自发氧化还原反应。 考点3原电池PH值的变化和简单计算 1(在原电池工作时，由于 失去电子进入电解溶液，正极附近的阳离子得到电子从溶液中析出,可能会引起溶液PH值的变化。 ,(1)当负极产生的金属离子结合溶液中的,H时,电极附近的溶液PH值 。当正,极O得电子时结合溶液中的水时，生成OH使溶液中的PH值增大。 2(2)电池工作时整个溶液PH值的变化必须从总反应式来分析。当电解液中酸
11、被消耗时，溶液PH值增大，当电解质溶液中碱被消耗时，溶液PH值减小。 2(原电池的有关计算 电子守恒法是依据氧化剂与还原剂 相等这一原则进行计算的。电子守恒法是氧化还原计算的最基本的方法。计算时可由电极反应式中的氧化剂(或还原剂)与失去的电子(或得电子)之间的关系进行计算。 例3 (2007年高考理综宁夏卷，原电池)(14分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。 锌片上发生的电极反应:_;银片上发生的电极反应:_。 (2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算:?产生氢气的体积(标准状况);?通过
12、导线的电量。(已知NA23,19= 6.0210 /mol，电子电荷为1.6010 C) 解析 (1)根据金属活泼性分析得出锌片为负极，银片为正极，相应电极反应为:Zn,2e,2，, = Zn;2H，2e = H?。 2(2)?锌片与银片减轻，是因与酸反应: ，2，, Zn，2H = Zn，H? , 转移2e 223,1,192 mol6.0210 mol1.6010 C，65 g22.4 L = = V(H)Q60 g, 47 g24、在教师的具体指导和组织下，能够实事求事地批评自己、评价他人。4得V(H) = 4.5 L; Q = 3.810 C。 27、课堂上多设计一些力所能及的问题，让
13、他们回答，并逐步提高要求。,2，,4【答案】(1)Zn,2e = Zn; 2H，2e = H?(2)V(H) = 4.5 L; Q = 3.810 C。 22在ABC中，C为直角，A、B、C所对的边分别为a、b、c，则有规律总结 根据原电池基本原理分析写出其电极反应式或总方程式,然后根据方程式来计算。 参考答案 145.286.3加与减（三）2 P81-83考点1 原电池原理 1. 阴离子、阳离子 1、20以内退位减法。2. 还原反应、氧化反应 (4)直线与圆的位置关系的数量特征:3(活泼性不同，用导线、盐桥 4、根据学生的知识缺漏，有目的、有计划地进行补缺补漏。考点2 常用的化学电源和新型化学电源 tanA是一个完整的符号，它表示A的正切，记号里习惯省去角的符号“”；1(高 （6）二次函数的图象：是以直线x=h为对称轴，顶点坐标为（h，k）的抛物线。（开口方向和大小由a来决定）2(一次、二次、燃料 8、从作业上严格要求学生，不但书写工整，且准确率高。对每天的作业老师要及时批改，并让学生养成改错的好习惯。3(总数相等、电池反应的总方程式 考点3 原电池PH值的变化和简单计算 1( 负极金属、降低 2(得失电子数目