原电池复习学案

《原电池原理》复习
【高考要求】
1、理解原电池工作原理，能写出常见的电极反应和电池反应方程式；
2、了解常见的化学电源，认识化学能与电能转化的实际意义及其主要应用。

3、认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因。

4、认识化学在解决能源危机中的重要作用。

例1、最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。

电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnO(OH)下列说法正确的是（）
A．该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2为催化剂
B．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O＝MnO(OH)＋OH－
C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn
D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片
【知能整合】
1、原电池的工作原理：
（1）负极失电子发生氧化反应；溶液中氧化性较强的微粒在正极上得电子发生还原反应；（2）电子由负极流向正极，电流方向是由正极流到负极（外电路）。

2、原电池的形成条件
【重点突破】
一、原电池判断与设计
例2、下列甲乙装置各为什么装置？写出电极名称？
双液原电池装置：
盐桥中阴阳离子如何迁移
思考1：是不是所有的反应都可以设计成原电池？
二、原电池的设计
例3、利用反应Zn+2FeCl 3=2FeCl 2+ZnCl 2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用
盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。

三、电极反应的书写
规律：原电池的两电极反应式之和即为总反应式
写法：1、先写出总反应方程式并改写为离子反应方程式
2、标出电子转移方向和数目
3、写出较易的一个电极反应式（电荷配平法快速书写）
4、总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。

书写注意事项：一看电极材料；二看环境介质；三看附加条件与信息
例4、书写下列电极反应和总反应方程式
Cu —Ag —HNO 3
负：
正：
总：
【技巧】 将活性电极单独置于电解质溶液中判断自发的总反应
思考2：Zn 与稀硫酸的反应中加入硝酸铜溶液能否加快置换出氢气的反应速率？
Mg —Al —H 2SO 4
负： 正：
总：
Mg —Al —NaOH
负：
正：
总： 【注】电极活性是相对与电解质溶液而言的
燃料电池的电极反应式和总反应式书写步骤：
（1 ）写出燃烧反应正确的化学方程式；
（2）根据电解液改写燃料电池总反应；
（3）写出正极的电极反应式(一般较简单);
（4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。

探究：2CO+O 2=2CO 2
电解质为熔融盐K 2CO 3 ： 负极反应式：
正极反应式：
允许O 2-通过的固体电解质： 负极反应式：
正极反应式：
4、可逆电池电极反应式书写
例4、已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下：
Pb+PbO 2+2H 2SO 4 放电=充电
2PbSO 4+2H 2O 试写出放电时的正、负极, 充电时的阴、阳极的电极反应式。

负： 正： 阴： 阳： 变式训练1
铅蓄电池是最常见的二次电池，它的正极板上覆盖PbO 2，负极板上覆盖Pb ，电解质是H 2SO 4
溶液。

放电过程中电解质溶液H 2SO 4的浓度将 （填“变大”、“变小”或“不变”），当
外电路通过2mol 电子时，理论上正极板的质量将增加 g 。

变式训练2：锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn (s )＋2MnO 2(s
)＋H 2O (l )＝Zn (OH )2(s )＋Mn 2O 3(s )，当外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上 （填增加、减少、不变） g ；锌片的质量理论上 （填增加、减少、不变）
例5、硫—钠原电池具有输出功率较高，循环寿命长等优点。

其工作原理可表示为：2Na+xS 放电=充电
Na 2S x 。

但工作温度过高是这种高性能电池的缺陷，科学家研究发现，采用多硫化合物（如右图）作为电极反应材料，可有
效地降低电池的工作温度，且原材料价廉、低毒，具有生物降解性。

+ 2ne - = n
其正极电极反应式为：
则其负极电极反应为：
【习题训练】
1、用铅蓄电池电解苦卤水 (含C1―、Br―、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示 (a、b为石墨电极)。

下列说法中正确的是【】
A．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均增加
B．铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连
C．电解苦卤水时，a 电极首先放电的是Br―而不是Cl―，
说明当其它条件相同时Br―的还原性强于Cl―
D．当b极产生0.01mol 气体时，铅蓄电池中消耗0.01
mol H2SO4
2、如右图，α—AgI是一种固体导体，导电率很高。

为研究α—AgI到底是Ag导电还是I导电，设计了如下实验，下列有关结论正确的是。

A．若α—AgI是Ag+导电，则通电一段后晶体密度不均匀。

B．若α—AgI是Ag +导电，则通电一段时间后晶体密度仍均匀。

C．若α—AgI是I-导电，则通电一段时间后晶体密度不均匀。

D．若α—AgI是I-导电，则通电一段时间后晶体密度仍均匀。

3、(01年广东)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式
进行Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 放电
=
充电
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。

由此可知，该电池放电时的负极
材料是（）
A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)
4、（05江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持
稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 放电
=
充电
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3
＋4KOH，下列叙述不正确的是（）
A放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2
B充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝FeO42-＋4H2O C放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强。