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1、学案38原电池化学电源考纲要求1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。知识点一原电池1概念把_能转化为_能的装置。2工作原理：(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向由Zn沿导线流向Cu3.原电池构成条件(1)两个_的电极。(2)将电极插入_中。(3)用导线连接电极构成_。(4)能自发进行的_。总之原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：问题思考1在原电池中是否较活泼金属一定作负极？2原电池内部阴、阳离子如何移动？3怎样判断原电池的正负极？知识点二化学电源1一次电池(1)碱性锌锰干电池负极反应：_；正极反
2、应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。(2)锌银电池负极反应：_；正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；总反应式：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。2二次电池(可充电，可多次重复使用)如铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液负极反应：_；正极反应：PbO22e4HSO=PbSO42H2O；总反应式：PbPbO22H2SO4放电充电2PbSO42H2O。问题思考4可充电电池充电时，电极与外接电源的正负极如何连接？发生什么变化？3燃料电池(1)氢氧燃料电池用酸性电解质时：负极：_；正极：_；总反应：H2O2=H2O。用
3、NaOH等碱性溶液时：负极：_；正极：_；总反应：H2O2=H2O。(2)CH4燃料电池：电解质为KOH负极：_；正极：_；总反应：CH42O22KOH=K2CO33H2O。问题思考5氢氧燃料电池在碱性介质中如何反应？反应后溶液的碱性有何变化？一、原电池电极反应式的书写1一般电极反应式的书写步骤2复杂电极反应式的书写如CH4酸性燃料电池中，负极反应式为CH42O2CO22H2O总反应式_正极反应式_负极反应式()典例导悟1科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H和Zn2进行工作。回答下列问题：(1)正极材料是_，电极反应是_。
4、(2)负极材料是_，电极反应是_。典例导悟2(2008广东，16改编)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4Li放电充电LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是()A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动C充电过程中，电池正极材料的质量增加D放电时电池正极反应为FePO4Lie=LiFePO4听课记录：二、原电池原理的应用1加快氧化还原反应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_。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少
5、量CuSO4溶液能使产生H2的速率_。典例导悟3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中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是()听课记录：2比较金属活动性强弱两种金属作原电池的两极时，其活泼性与正极、负极有什么关系？典例导悟4有A、B、C、D四种金属。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分别投入等浓度盐酸中，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()AD、C、A、B BD、A、B、CCD、B、A、C DB、A、D、
6、C听课记录：3设计化学电源(1)设计原电池的一般思维方法是什么？(2)设计原电池时，对电解质溶液有何要求？若有盐桥时两个半电池中的电解质溶液是否相同？(3)在电极材料的选择使用方面有何要求？电极材料必须参与化学反应吗？典例导悟5根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3Fe=3FeCl2。要求：(1)画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯。(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。(3)写出两个电极上发生的电极反应。题组一原电池正、负极的判断与电极反应式的书写1(2011福建理综，11)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH
7、为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为2Li2H2O=2LiOHH22(2011安徽理综，12)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物3(2011广东理综，12)某小组为研究电
8、化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电流正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动4(2010福建理综，11)铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，
9、d电极为正极5(2010广东，23改编)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从正极流向负极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液题号12345答案题组二原电池原理的应用6(2011江苏，18)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80 ，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8Ag2O22KNO32K2SO42H2O回答下
10、列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_。(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g，在一定条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0 mL O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。7(2009天津理综，10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是_
