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1、第三节 化学能转化为电能第一课时 原电池的工作原理 主讲人：马现伟【高考复习三维目标】1.知识与技能理解原电池的原理及其构成条件，了解常见的化学电源及其工作原理。能根据电极反应、电流的方向等原电池的原理判断电源的正极和负极。掌握电极反应和电池反应方程式的书写。依据原电池的原理判断金属的活泼性强弱及设计原电池。2.过程与方法 通过探索原电池的形成及原理，培养实验技能以及分析思维能力，从而依据反应方程式能设计原电池。通过不断总结、发现、归纳知识的要点，培养创新思维能力。3.情感态度与价值观通过复习电池的有关知识，感受化学给人类带来的进步和文明；了解废旧电池回收的意义，增强环保意识。【知识整理】1利
2、用氧化还原反应将 能转化为 能的装置称为原电池。其中，电子流出的一极是 极，该极上发生 反应，电子流入的一极是 极，该极上发生 反应。 2原电池的构成条件：要有两种活泼性不同的金属（或一种 和一种 ）作 、 两个电极；要有 溶液；构成闭合回路；能自发的发生 反应。 3在硫酸铜溶液作电解质溶液的铜锌原电池中，锌作 极，发生 反应，反应式为： ，该极质量 ；铜作 极，发生 反应，反应式为： ，该极质量 。在外电路中，电子由 极流向 极。其总电池反应式为： 。4化学电源是能够 的原电池，其电池可分为 、 、 等。锌锰干电池用 作正极， 作负极，酸性锌锰干电池的电解质是 ，负极反应式： ，正极反应式：
3、 ；碱性锌锰干电池的电解质是 ，负极反应式： ，正极反应式： ，总电池反应式为： 。铅蓄电池是一种 电池，负极为 ，正极为 。电解质溶液为 ，放电时负极反应式为 ，放电时正极反应式为 ，总电池反应式为： 。氢氧燃料电池是以 为燃料，以 为氧化剂， 作电极，若以KOH溶液为电解质溶液，则负极反应式： ，正极反应式： ，总电池反应式为： 。【高考考点精析】1原电池正、负极的判断方法【例1】某高二化学兴趣小组为了探索铝在原电池中的作用，设计一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg，Al稀盐酸偏向Al2Al，Cu稀盐酸偏向Cu3Al，石墨稀盐酸偏向石墨4Mg，AlN
4、aOH偏向Mg5Al，Zn浓硝酸偏向Al试根据上表中的实验现象完成下列问题：实验1、2中Al所作的电极是否相同？实验4中Al作正极还是负极，为什么？写出Al电极的电极反应式。解释实验5中电流计指针偏向Al的原因？根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响？思路点拨此题探究原电池中负极材料的选择，依据原电池的构成的条件并结合实验的条件：负极材料必须要与电解质溶液能自发的发生氧化还原反应来解答。【针对性练习】1关于原电池的说法正确的是（ ）A在正极上发生氧化反应 B化学性质较活泼的金属为负极C在外电路正极电子流出 D在负极上发生还原反应2把铝片和镁片用导线连接成两组，分别依
5、次插入到NaOH溶液、稀H2SO4溶液中，下列说法正确的是（ ）A都不能形成原电池 B负极材料依次为镁片、铝片C负极材料依次为铝片、镁片 D负极材料都是镁片3将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中的铜片是正极，乙中的铜片是负极C两烧杯中溶液的PH值均增大D产生气泡的速度甲比乙慢4把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两连接组成多个原电池，若a、b相连， a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，a极减轻；b、d相连，b为正极。则四种金属的活泼性顺序为（ ）Aabcd BacbdCacdb Dbdca2
6、.电极反应式的书写【例2】美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池，其构造如图所示：两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中流出，并从电极表面放出。a极是 ，电极反应式是 。b极是 ，电极反应式是 。氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为 。此时电池内的总反应方程式为 。思路点拨依据燃料电池的电极及电极反应可知a、b两极各是什么极及其电极反应式。又由于甲烷燃烧生成二氧化碳，但在KOH溶液中应生成碳酸根离子及碳元素的化合价的变化解答。【针对性练习】5有甲、乙
7、两位同学想利用原电池的反应检验金属的活泼性顺序。两人均使用镁片和铝片作电极，但甲将电极放入6mol/L H2SO4溶液中，乙将电极放入6mol/L NaOH溶液中，如图所示。写出甲池中正极的电极反应式：正极： 。写出乙池中正极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极： 。总反应的离子方程式： 。3依据原电池的原理设计原电池原电池是将化学能转化为电能的装置，故自发的氧化还原反应理论上都可设计成原电池。【例4】根据氧化还原反应：2Fe3Cu 2Fe2Cu2+，设计成一个原电池，电解质溶液中应含 ，负极材料为 ，正极材料为 ，电极反应式为 、 。思路点拨关键先看该氧化还原反应是不是自发的，若是则将总反
8、应变换成氧化反应（负极）和还原反应（正极）。【针对性练习】6今有2H2O22H2O反应，设计成燃料电池，则负极通的应是 ，正极通的应是 ，电极反应式为： 、 。【知识网络小结】【考点落实训练】1银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为： 2Ag Zn(OH)2 Ag2O Zn H2O，在放电时，负极上发生反应的物质是（ ）AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn 2关于如图所示装置的叙述正确的是（ ）A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片的质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原3下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（ ）ABa（OH）28H2O
9、 与NH4Cl的反应 B铝与盐酸的反应C石灰石的分解 D甲烷与氧气的反应4X、Y、Z、M 代表四种金属元素。金属X 和Z 用导线连接放入稀硫酸中时，X 溶解，Z 极上有氢气放出；若电解Y2和Z2共存的溶液时，Y 先析出；又知M2的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）AXZYM XYZMCMZXY DXZMY5随着人们生活质量的提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）A利用的电池外壳的金属材料B防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解质溶液其他物品D回收其中的石墨电极6氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是
10、KOH溶液，试回答下列问题： 通入氯气的电极是 极（填“正”或“负”），电极反应式为： 。加入铝的电极是 极（填“正”或“负”），电极反应式为： 。电子从 极流向 极（填“Al”或“Cl2”）【创新应用】1若某装置中发生如下的反应：Cu2HCu2H2，关于该装置的说法不正确的是（ ）A该装置一定为原电池 B该装置一定为电解池C金属铜为电解池的阳极 D电解质溶液可能是硝酸溶液w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 电视墙也就是电视背景装饰墙，是居室装饰特别是大户型居室的重点之一，在装修中占据相当重要的地位，电视墙通常是为了弥补客厅中电视机背景墙面的空旷，同时起到修饰客厅的作用。因为电视墙是家人目光注视最多的地方，长年累月地看也会让人厌烦，所以其装修就尤为讲究高考学习网中国最大高考学习网站G | 我们负责传递知识！
