始于1989 ★★★★★ 戴氏名师教育
个性化学科优化学案
学员姓名 课 题 授课时间 签字确认 作业布置 学 习 目 标 重、难、考 3．了解常见化学电源的种类及工作原理。 科目 年级 教师 教学组长签字 备课时间 月 日 时 分 月 日 老师： 学生： 1.理解原电池的构成、工作原理及应用。 2．能书写电极反应和总反应方程式。 学员课堂表现 点 教学过程 基础课2 原电池 化学电源
考点一 原电池的工作原理
1．原电池的概念和反应本质
原电池是把__化学__能转化为__电__能的装置，其反应的本质是__氧化还原反应__。 2．工作原理
以铜锌原电池为例
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 离子迁 移方向 电池反应 方程式 两类装置 的不同点 负极 正极 __锌__片 __铜__片 －－2＋2＋__Zn－2e===Zn__ __Cu＋2e===Cu__ __氧化__反应 __还原__反应 由__锌__片沿导线流向__铜__片 阴离子向__负极__迁移； 阳离子向__正极__迁移 __Zn＋Cu2===Zn2＋Cu__ ＋＋图Ⅰ还原剂Zn与氧化剂Cu2直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 ＋图Ⅱ Zn与氧化剂Cu2不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长 ＋1
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点拨：(1)盐桥的组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。 3．构成条件
(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：
①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。
(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)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( ) (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( ) (6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极( )
题组一 判断原电池的构成条件
1．有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液 C．原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是( )
A．①④ B．③④⑤ C．④⑧ D．②④⑥⑦ 题组二 分析原电池的工作原理 3．(2018·信阳质检)分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
－－
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e===6OH＋3H2↑
－＋
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e===Fe2
＋－
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋2e===H2↑
＋－＋
4．(2018·华中师大附中月考)控制适当的条件，将反应2Fe3＋2I2Fe2＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是( )
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A．反应开始时，乙中电极反应式为2I＋2e===I2 B．反应开始时，甲中石墨电极上发生氧化反应 C．电流表指针为零时，两池溶液颜色相同
D．平衡时甲中溶入FeCl2固体后，乙中的石墨电极为负极
原电池正、负极判断方法
－－
题组三 原电池原理的三个应用 应用1 加快氧化还原反应速率
5．将两份过量的锌粉a、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)的关系正确的是( )
应用2 比较金属活泼性强弱
6．有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：
(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性____________；
(2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性____________； (3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性____________； (4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性____________。 (5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性____________。 综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为____________________。 应用3 设计原电池
7．某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。 (1)给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。
(2)一段时间后，铝片发生的电极反应式是___________________________________；
镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为________________________。
发生氧化反应的物质作负极，找一种比负极不活泼的物质作正极，以含负极氧化产物的溶液作为负极电解质溶液，以含氧化剂的溶液作为正极电解质溶液，然后用盐桥连接两个电池，用导线连接两个电极即可。
考点二 常见化学电源
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1．两种常见的一次电池 (1)碱性锌锰干电池 负极材料：__Zn__ －－电极反应：__Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2__ 正极材料：__碳棒__ －电极反应：__2MnO2＋2H2O＋2e===2MnOOH＋2OH__－
总反应：__Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2__ (2)锌银电池 －－
负极反应：__Zn－2e＋2OH===Zn(OH)2__ －－
正极反应：__Ag2O＋2e＋H2O===2Ag＋2OH－ 总反应：__Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag__ 2．一种常用的二次电池——铅蓄电池 (1)放电时的反应：
－－
负极反应：__Pb－2e＋SO24===PbSO4__ －＋－正极反应：__PbO2＋2e＋4H＋SO24===PbSO4＋2H2O__ 总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (2)充电时的反应
－－
阴极反应：__PbSO4＋2e===Pb＋SO24__
－＋－
阳极反应：__PbSO4＋2H2O－2e===PbO2＋4H＋SO24__
通电总反应：2PbSO4＋2H2O=====Pb＋PbO2＋2H2SO4
可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？ 提示：
3．两种新型的“高效、 环境友好”的氢氧燃料电池
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 2H2－4e===4H __2H2＋4OH－4e===__4H2O__
－＋－－正极反应式 __O2＋4e＋4H===__2H2O__ O2＋2H2O＋4e===4OH 电池总反应式 2H2＋O2===2H2O
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____________。(填“减小”、“增大”或“不变”)
2．氢氧燃料电池以H2SO4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____________。(填“减小”、“增大”或“不变”)
1．(2018·安庆一中检测)美国NASA曾开发一种铁—空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反
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应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是( )
A．电极a质量不变 B．电极b为电池负极
C．电子由电极a经负载流向电极b D．由电能转变为化学能 2．(2018·潍坊模拟)通过NO传感器可监测汽车排放的尾气中NO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．O向正极移动
－－
B．负极的电极反应式为NO－2e＋O2===NO2 C．O2的电极反应产物是H2O
D．反应消耗的NO与O2的物质的量之比为1∶2 3．(2018·茂名模拟)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是( )
2－
A．电池工作时，正极附近的pH降低
＋
B．当消耗1 mol O2时，有2 mol Na由甲槽向乙槽迁移
－－
C．负极反应式为4OH＋N2H4－4e===N2↑＋4H2O D．若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作 4．(2018·兰州一中月考)硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如下，该电池工作时总反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是( )
A．电极a为电池负极，发生还原反应 B．每消耗1 mol VB2转移6 mol电子
－
C．电池工作时，OH向电极a移动
－－
D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－22e===V2O5＋2B2O3＋11H2O
新型化学电源电极反应式的书写
近几年高考中的新型电池种类繁多，“储氢电池”、“高铁电池”、“海洋电池”、“燃料电池”、“锂离子电池”等，
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2019届高考化学一轮复习(人教版)配套学案：第6章 基础课2 原电池化学电源(含答案) - 副本
