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1、第第2单元单元 原电池原电池 化学电源化学电源考试标准1原电池的概念(a/a)。2.铜锌原电池的原理及电极反应式(b/b)。3.原电池的构成条件(a/b)。4.原电池的构造与工作原理，盐桥的作用(/b)。5.判断与设计简单的原电池(/c)。6.原电池的电极反应式及电池反应方程式(/b)。7.原电池的正、负极和电子流向的判断(/c)。8.原电池的判断(/c)。考点一考点一 原电池的工作原理与应用原电池的工作原理与应用1原电池的概念：将_的装置。2原电池的构成条件：(1)能自发地发生氧化还原反应。(2)两个_的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。负极：活泼性较强的金属。正极：活泼性较弱的金属或能
2、导电的非金属。(3)电极均插入电解质溶液中。(4)构成_ (两电极接触或用导线连接)。化学能转化为电能化学能转化为电能活泼性不同活泼性不同闭合回路闭合回路3工作原理以锌铜原电池为例电极名称电极名称负极负极正极正极电极材料电极材料_电极反应电极反应 _反应类型反应类型_电子流向电子流向由由_沿导线流向沿导线流向_盐桥中离盐桥中离子移向子移向盐桥中含饱和盐桥中含饱和KCl溶液，溶液，_移向正极，移向正极，_移向负极移向负极原电池反原电池反应方程式应方程式_Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反应氧化反应还原反应还原反应ZnCuKCl-ZnCu2=Zn2Cu锌片锌片铜片铜片【易错判断】正确的打“”，
3、错误的打“”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极()(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强()(3)在原电池中，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()答案(1)(2)(3)(4)原电池正负极的确定方法(1)由两极的活泼性强弱确定：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据在两电极发生的反应来判断：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(3)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或其质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为原电池的负极；若某一电极上有气体产
4、生，电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，为此电池的正极(燃料电池除外)。归纳总结归纳总结(4)根据外电路中自由电子的移动方向确定：在外电路中电子流出的极为负极，电子流入的极为电池的正极。(5)根据内电路中离子的移动方向确定：在内电路中阳离子移向的电极为正极，阴离子移向的电极为负极。易错判断题1有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：考法题组考法题组实验实验装置装置部分部分实验实验现象现象a极质量减极质量减小，小，b极质极质量增大量增大b极有气体极有气体产生，产生，c极极无变化无变化d极溶解，极溶解，c极有气体极有气体产生产生电流从电流从a极极流向流向d极极由此
5、可判断这四种金属的活动性顺序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三形成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，则电子是从d极流向a极，知d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为dabc。答案C实验分析题2用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()A在外电路中，电流由铜电极流向银电极B负极反应为Age=AgC实
6、验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作D将铜片直接浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同解析铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线、盐桥构成一个原电池，Cu作负极，Ag作正极，电极反应为Cu2e=Cu2(负极)，2Ag2e=2Ag(正极)，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子是由负极流向正极，电流的方向和电子的流向相反。因此A、B、C错误，D正确。答案D3利用反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，设计一个原电池装置。(1)画出简易装置图，标明电极材料和电解质溶液。(2)简易装置的效率不高，电流在短时间内就会衰减。为解决以上问题，常将原电池设计成带盐桥的
7、装置，画出该原电池装置，标明电极材料和电解质溶液。(3)写出两个电极上的电极反应。负极：_，正极：_。解析首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu2e=Cu2、2Fe32e=2Fe2，然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该原电池的负极材料为Cu，正极材料选用比铜活动性差的能导电的材料即可。答案(3)Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2考试标准1常见化学电源(b/c)。2.银锌电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理与应用价值(/b)。考点二考点二 常见化学电源常见化学电源1电池的分类2一次电池(1)锌银电池锌银电池负极是_，正极是_，电解质溶液是_溶液，其电极反应如下：负极：_；Ag2OKOHZnZ
8、n2OH2e=Zn(OH)2一次一次普通锌锰干电池、碱性锌锰普通锌锰干电池、碱性锌锰 电电铅蓄电池铅蓄电池燃料燃料氢氧燃料氢氧燃料池、银锌钮扣电池池、银锌钮扣电池二次二次正极：_；电池总反应式：_ 。(2)碱性锌锰电池碱性锌锰电池的负极是_，正极是_，电解质溶液是_溶液，其电极反应为：负极： _ ；正极： _ ；电池总反应式： _。Ag2O2eH2O=2Ag2OHZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgZnMnO2KOHZn2e2OH=Zn(OH)22MnO22e2H2O=2MnOOH2OHZn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)23二次电池(以铅蓄电池为例)(1)组成：正极：_；负极
9、：_；电解质：_。(2)工作原理：铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。放电过程的电极反应、总反应：负极：_；正极：_；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。PbO2PbH2SO4溶液溶液充电过程的电极反应、总反应：阴极：_(还原反应)；阳极： _(氧化反应)。总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。铅蓄电池的充、放电过程：4燃料电池(1)燃料电池是通过_与_分别在两个电极上发生_反应，将化学能直接转化为_能的装置。(2)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：负极：_；正极：O22H2O4e=4OH；总反应：2H
10、2O2=2H2O。(3)甲醇空气燃料电池能量转化率高，负极：_，正极通入_，电解质溶液是KOH溶液，原电池总反应式是燃料气体燃料气体氧气氧气氧化还原氧化还原电电2H24OH4e=4H2O甲醇甲醇空气空气【应用思考】1在不同环境下，氢氧燃料电池的电极反应式有何不同？答案电解质是酸溶液时，负极：2H24e=4H；正极：O24H4e=2H2O。电解质是碱溶液时，负极：2H24OH4e=4H2O；正极：O22H2O4e=4OH。2(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将_，溶液的pH将_。(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解
11、质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将_，溶液的pH将_。(填“减小”、“增大”或“不变”)答案(1)减小减小(2)减小增大1可充电电池充放电时电池的接法联系：电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生反应的逆过程。方法总结方法总结易错判断题1(温州十校)汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是()APbO2是电池的负极CPbO2得电子，被氧化D电池放电时，溶液酸性增强考法题组考法题组答案答案B2常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn2OH2e=Zn(OH
12、)2，氧化银极上的反应是Ag2OH2O 2e=2Ag2OH，下列判断中，正确的是 ()A锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应B锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应C锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应D锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应解析放电时是原电池。负极是较活泼金属，还原性物质，发生氧化反应；正极是较不活泼金属或导体，氧化性物质，发生还原反应。答案A应用计算题3美国时代周刊将氢燃料电池评为21世纪对人类生活具有重大影响的技术之一。培根电池是一种碱性的氢氧燃料电池，已经应用在“阿波罗六号”太空船上。将多个培根电池组合为电池组，向外供
13、电，电池组工作稳定后，它的电动势和内阻基本保持不变。电池所产生的水可以作为饮用水，今欲得常温下水1 L，则电池内电子转移的物质的量约为()A8.9103 mol B4.5102 molC1.1102 mol D5.610 mol解析负极：2H24e4OH=4H2O正极：O24e2H2O=4OH答案C原理分析题4科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的反应化学方程式是_ _。(2)此电池正极发生的电极反应
14、式是_，负极发生的电极反应式是_。(3)电解液中的H向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是_。解析甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH2H2O12e=2CO212H；氧气在正极的电极反应为3O212H12e=6H2O，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。答案(1)2CH3OH3O2=2CO24H2O(2)3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正负极(4)对环境无污染
