高考化学总复习 6.2原电池 化学电源课件
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2015届高考化学总复习课件：6-2原电池 化学电源
溶液也能够激活该电池，C项错误；Mg-AgCl电池可将
化学能转化为电能用于海上应急照明供电，D项正确。 答案
训 练 · 高 效 提 能
D
菜
单
高考总复习· 化学
第六章
考 点 · 核 心 突 破
化学反应与能量
2．如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入 用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向 如图所示，关于该装置的下列说法正确的是 A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B ．若两电极分别为铁和碳棒，则 X 为碳棒， Y 为 铁
Cu2＋＋2e－===Cu 。 正极：____________________ (3)电子方向和电流方向
训 练 · 高 效 提 能
负极 流出经外电路流入_____ 正极 ； 电子从_____ 正极 流出经外电路流入_____ 负极 。 电流从_____
菜
单
高考总复习· 化学
第六章
考 点 · 核 心 突 破
菜
单
高考总复习· 化学
第六章
考 点 · 核 心 突 破
化学反应与能量
3．工作原理
如图是Cu-Zn原电池，请填空：
训 练 · 高 效 提 能
菜
单
高考总复习· 化学
第六章
考 点 · 核 心 突 破
化学反应与能量
(1)电极 Zn ，正极为_____ Cu 。 负极为_____ (2)电极反应
负极：____________________ Zn－2e－===Zn2＋ ，
菜
单
高考总复习· 化学
第六章
考 点 · 核 心 突 破
化学反应与能量
题组一
考查原电池的工作原理
1．(2013·海南)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活 的一次性贮备电池，电池反应方程式为： 2AgCl ＋ Mg ===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是 A．Mg为电池的正极
高考化学一轮复习6.2原电池化学电源课件新人教版
解析 答案
基础梳理
考点突破
-11-
例2(2016课标全国甲,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶
液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-==Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-==Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
应快。
-7-
基础梳理
考点突破
自主巩固
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)原电池可将化学能转化为电能,原电池需外接电源才能工作 ( ×) (2)NaOH溶液与稀硫酸反应是放热反应,此反应可以设计成原电 池( ×) (3)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu的反应可以设计成原电池 ( √ ) (4)氧化还原反应2H2O 2H2↑+O2↑可以设计成原电池 ( × ) (5)同种条件下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流 持续时间长 ( √ ) (6)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极 ( √ ) (7)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强 ( × )
-10-
基础梳理
考点突破
例1(2015天津理综,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换 膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是 ( )
关闭
原电A池.铜反电应极为上Z发n+生C氧uS化O4反应ZnSO4+Cu。Cu 电极作正极,Cu2+在正极得 电子B,.发电生池还工原作反一应段,A时项间错后误,甲;由池于的两c(半池)中减的小阴离子 SO42-不能透过半 透膜C,.故电池c(S工O作42-)一都段不变时,间B 后项,错乙误池;甲溶池液中的由总于质生量成增Z加n2+,而乙池中 Cu2D++.阴2e阳- 离C子u,分则别乙池通中过的交换Cu膜SO向4 部负分极变和为正极Zn移SO动4,导,保致持乙溶池液中中溶电液荷总关闭 C质平量衡变大,C 项正确;阴离子不能透过半透膜,D 项错误。
基础梳理
考点突破
-11-
例2(2016课标全国甲,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶
液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-==Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-==Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
应快。
-7-
基础梳理
考点突破
自主巩固
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)原电池可将化学能转化为电能,原电池需外接电源才能工作 ( ×) (2)NaOH溶液与稀硫酸反应是放热反应,此反应可以设计成原电 池( ×) (3)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu的反应可以设计成原电池 ( √ ) (4)氧化还原反应2H2O 2H2↑+O2↑可以设计成原电池 ( × ) (5)同种条件下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流 持续时间长 ( √ ) (6)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极 ( √ ) (7)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强 ( × )
-10-
基础梳理
考点突破
例1(2015天津理综,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换 膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是 ( )
关闭
原电A池.铜反电应极为上Z发n+生C氧uS化O4反应ZnSO4+Cu。Cu 电极作正极,Cu2+在正极得 电子B,.发电生池还工原作反一应段,A时项间错后误,甲;由池于的两c(半池)中减的小阴离子 SO42-不能透过半 透膜C,.故电池c(S工O作42-)一都段不变时,间B 后项,错乙误池;甲溶池液中的由总于质生量成增Z加n2+,而乙池中 Cu2D++.阴2e阳- 离C子u,分则别乙池通中过的交换Cu膜SO向4 部负分极变和为正极Zn移SO动4,导,保致持乙溶池液中中溶电液荷总关闭 C质平量衡变大,C 项正确;阴离子不能透过半透膜,D 项错误。
高考化学总复习课件原电池化学电源
原电池作为化学电源的组成部分
原电池是化学电源的核心部分，通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
原电池在化学电源中的能量转化
原电池通过电极反应将化学能转化为电能，同时伴随着热能、光能等其他形式的能量转化。
化学电源对原电池性能影响
化学电源对原电池电压的影响
01
化学电源的电压取决于原电池中电极材料的性质和电解质溶液
探讨两者关系的意义
深入了解原电池与化学电源的关系有助于更好地设计和优化 化学电源，提高电源的效率和稳定性，同时也有助于更好地 理解原电池的工作原理和性能特点，为高考化学复习提供有 力支持。
04
实验设计与操作技能培养
原电池制作实验设计思路及步骤
实验目的：通过制作原电池，了解原 电池的工作原理和构造，培养实验设
工作原理
通过氧化还原反应而产生电流的装置，通常由正极、负极、电解质溶液和导线 构成。
原电池构成条件与类型
构成条件
类型：根据电解质溶液的不同，原电池 可分为酸性、碱性、中性、熔融盐等类 型。
两电极间构成闭合回路。
有两种活动性不同的金属（或其中一种 为非金属导体）作电极。
电极材料均插入电解质溶液中。
典型原电池示例分析
非选择题解题思路展示和范例剖析
范例剖析
【例1】(2022年全国高考化学试题)一种新型电池——钠硫电池，其总反应为 $2Na + xS rightleftharpoons Na_{2}S_{x}$，则下列说法正确的是( )
非选择题解题思路展示和范例剖析
A. 该电池放电时， $Na^{+}$向负极移 动
计和操作技能。
实验材料：电极材料（如锌片、铜片 ）、电解质溶液（如稀硫酸）、导线
、电流表等。
原电池是化学电源的核心部分，通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
原电池在化学电源中的能量转化
原电池通过电极反应将化学能转化为电能，同时伴随着热能、光能等其他形式的能量转化。
化学电源对原电池性能影响
化学电源对原电池电压的影响
01
化学电源的电压取决于原电池中电极材料的性质和电解质溶液
探讨两者关系的意义
深入了解原电池与化学电源的关系有助于更好地设计和优化 化学电源，提高电源的效率和稳定性，同时也有助于更好地 理解原电池的工作原理和性能特点，为高考化学复习提供有 力支持。
04
实验设计与操作技能培养
原电池制作实验设计思路及步骤
实验目的：通过制作原电池，了解原 电池的工作原理和构造，培养实验设
工作原理
通过氧化还原反应而产生电流的装置，通常由正极、负极、电解质溶液和导线 构成。
原电池构成条件与类型
构成条件
类型：根据电解质溶液的不同，原电池 可分为酸性、碱性、中性、熔融盐等类 型。
两电极间构成闭合回路。
有两种活动性不同的金属（或其中一种 为非金属导体）作电极。
电极材料均插入电解质溶液中。
典型原电池示例分析
非选择题解题思路展示和范例剖析
范例剖析
【例1】(2022年全国高考化学试题)一种新型电池——钠硫电池，其总反应为 $2Na + xS rightleftharpoons Na_{2}S_{x}$，则下列说法正确的是( )
非选择题解题思路展示和范例剖析
A. 该电池放电时， $Na^{+}$向负极移 动
计和操作技能。
实验材料：电极材料（如锌片、铜片 ）、电解质溶液（如稀硫酸）、导线
、电流表等。
高三化学总复习 原电池 化学电源
第2讲原电池化学电源复习目标知识建构1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
一、原电池1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2.形成条件(1)能自发进行的氧化还原反应，一般是活泼性强的金属与电解质反应。
(2)电极，一般是活泼性不同的两电极。
(3)电解质溶液或熔融电解质。
(4)形成闭合回路。
3.工作原理(以铜锌原电池为例)。
(1)两种装置①装置Ⅰ中Zn与Cu2＋直接接触，会有部分Zn与Cu2＋直接反应，部分化学能转化为热能；②装置Ⅱ中不存在Zn与Cu2＋的直接反应而造成能量损耗，电流稳定，且持续时间长。
(2)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片Cu2＋＋2e－电极反应Zn－2e－===Zn2＋===Cu 反应类型氧化反应还原反应盐桥中离盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极子移向(3)带电粒子移动方向及闭合回路的形成(4)盐桥的组成和作用①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：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
③盐桥中离子移向与电解液中离子流向保持一致。
4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属导体)。
(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。
(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(4)设计制作化学电源。
【判一判】判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应，此反应可以设计成原电池()(2)在原电池中，发生氧化反应的是正极()(3)Mg—Al形成的原电池，Mg一定作负极()(4)原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，再通过电解质溶液流回负极()(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)带有“盐桥”的原电池一般比不带“盐桥”的原电池效率高()答案(1)×(2)×(3)×(4) ×(5)×(6)√二、化学电源1.一次电池碱性锌锰电负极材料：Zn。
(人教)高考化学一轮复习6.2原电池 化学电源课件
电子方向和电流方向 电子从负极流出经外电路流入正极；电流从正极流出经外电路流 入负极。 (4)离子的迁移方向 电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。 (5)两种装置的比较 ①装置Ⅰ中还原剂 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。 ②装置Ⅱ能避免能量损耗；装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移 通路，导电。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。 关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
答案 B
4．各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列 有关电池的叙述不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负电极
解析 锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A 项正 确；铜锌原电池中铜为正极，故电流由铜流向锌，而电子是由锌流向 铜，B 项错误；电池的实质即是化学能转化成电能，C 项正确；Zn 失 去电子生成 Zn2＋，作负极，D 项正确。
解析 (1)先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负 极区电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极，I－失电子。(3)反应
达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。(4)平衡后向 FeCl3 溶液中 加入少量 FeCl2 固体，平衡逆向移动，此时 FeCl2 溶液失电子，变成负 极。
知识要点速记
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
步骤 1：确定得失 电子数目
步骤 2：确定对应 产物
步骤 3：配平电极 反应式
负极为 CH3OH－6e－ 正极为 O2＋4e－
答案 B
4．各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列 有关电池的叙述不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负电极
解析 锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A 项正 确；铜锌原电池中铜为正极，故电流由铜流向锌，而电子是由锌流向 铜，B 项错误；电池的实质即是化学能转化成电能，C 项正确；Zn 失 去电子生成 Zn2＋，作负极，D 项正确。
解析 (1)先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负 极区电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极，I－失电子。(3)反应
达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。(4)平衡后向 FeCl3 溶液中 加入少量 FeCl2 固体，平衡逆向移动，此时 FeCl2 溶液失电子，变成负 极。
知识要点速记
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
步骤 1：确定得失 电子数目
步骤 2：确定对应 产物
步骤 3：配平电极 反应式
负极为 CH3OH－6e－ 正极为 O2＋4e－
高三化学一轮复习原电池化学电源课件
定义
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置，由两个电极、电解质 溶液和隔膜组成。
组成要素
正极、负极、电解质溶液、隔膜 和外壳等。
原电池工作原理及反应方程式
工作原理
原电池通过氧化还原反应将化学能转 化为电能。在原电池中，负极发生氧 化反应，正极发生还原反应，电子从 负极经外电路流向正极，形成电流。
反应方程式
化学电源根据工作原理分为一次电池 、二次电池和燃料电池。
化学电源主要由正极、负极、电解质 和隔膜组成。
一次电池通过一次性反应产生电能； 二次电池通过可逆反应反复充放电； 燃料电池通过燃料与氧化剂的反应产 生电能。
化学电源性能评价标准及方法
化学电源性能评价主要包括能 量密度、功率密度、使用寿命 、安全性和环保性等方面。
严格按照实验步骤进行操作，注意连 接电源和用电器的正确性，确保实验 结果的准确性。
注意电源极性
在使用化学电源时，要注意电源的极 性，确保正负极与用电器的要求相匹 配。
实验安全注意事项及应急处理措施
注意安全使用化学药品
在实验过程中，要注意安全使用化学药品，避免直接接触或吸入 有害物质。
遵守实验室规则
相对电动势E(相对)
非标准状态下测得的电动势
影响电动势的因素
温度、压力、电解质浓度、电极材料等
常见原电池电动势计算实例解析
01
02
03
氢氧燃料电池：E=0.4V
甲烷燃料电池：E=0.7V
锌锰干电池：E=1.5V
04
铅蓄电池：E=2.0V
04
化学电源工作原理及性能评价
化学电源工作原理简述
化学电源是通过化学反应将化学能转 化为电能的装置。
以锌-铜-稀硫酸原电池为例，负极： Zn - 2e^- = Zn^2+，正极：2H^+ + 2e^- = H2↑
高考化学总复习课件专题六原电池化学电源
02
快速充电技术突破
缩短电池充电时间是电动汽车等应用领域迫切需求。未来研究将关注高
倍率充放电性能电极材料、高效充电协议及充电设施建设等方面。
03
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，化学电源的环保性和可持续性受到越来越多关注
。未来化学电源将注重绿色材料选择、电池回收再利用及全生命周期环
境影响评价等方面。
燃料电池
种类
氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等。
特点
将燃料和氧化剂转化为电能，对环境无污染，具有高效、环保等优点。燃料电池 的能量转换效率高达60%～80%，是理想的能源利用方式。
03
原电池与化学电源应用
原电池在日常生活中的应用
01
02
03
便携式电子设备
手机、笔记本电脑、数码 相机等便携式电子设备广 泛使用原电池作为电源。
典型案例分析：锌锰干电池工作原理探究
工作原理
锌锰干电池是一种常用的化学电源，其工作原理是锌电极在电解质溶液中失去电子，形成锌离子进入 溶液，同时电子通过外电路流向正极，形成电流。正极材料通常是二氧化锰，它在得到电子后被还原 为低价氧化物。
案例分析
通过拆解废旧锌锰干电池，观察其内部结构，了解电极材料和电解质溶液的成分。设计实验探究锌锰 干电池的工作电压、电流和放电时间等性能参数。分析实验结果，理解锌锰干电池的工作原理和性能 特点。
06
类型：根据电解质性质不同，原电池可分 为酸性、碱性、中性、熔融盐等类型。
典型原电池示例分析
锌铜原电池（酸性电解质）
铅蓄电池（酸性电解质）
负极锌失电子被氧化，正极氢离子得电子 被还原。
负极铅失电子被氧化，正极二氧化铅得电 子被还原。
高考化学总复习课件：6-2原电池 (共17张PPT)
第二节 原电池原理及其应用
Cu-Zn原电池原理示意图
e- G e-
-+
H2SO4
Zn
Cu
H2
2+
+
Zn
H
一、原电池的定义
化学能转化为电能的 装置。
二、原电池的实质
氧化还原反应中，还原剂失去的电 子经导体传递给氧化剂，使氧化还原反 应在两极上发生。
三、原电池的组成条件
1、电极材料：活动性不同的金属或金属 和其他导体。 2、两电极必须插入电解质溶液。 3、必须构成回路。
五、化学电源
Zn-Mn干电池
e-
+
e-
C棒
MnO2 、NH4Cl
C
Zn
氢氧燃料电池
A
2e -
2e -
氢气
H+ OH-
氧气
H+ OH-
H2O
负极
正极
六、电化腐蚀
钢铁的电化学腐蚀（一）
（吸氧腐蚀）
2+
Fe
O2 OH -
Fe 2e-
C
钢铁的电化学腐蚀（二）
（析氢腐蚀）
Fe2+ H + H2
Fe 2e-
3、Zn-Mn干电池
负极：Zn – 2e-
2+
= Zn
正极：2MnO2+2NH4+ +2e- = 2NH3 + H2O+Mn2O3
总反应式：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++2NH3 +H2O+Mn2O3
4、氢氧燃料电池 负极：2H2 – 4e- = 4H + 正极：O2 +4e- +2H2O = 4OH-
Cu-Zn原电池原理示意图
e- G e-
-+
H2SO4
Zn
Cu
H2
2+
+
Zn
H
一、原电池的定义
化学能转化为电能的 装置。
二、原电池的实质
氧化还原反应中，还原剂失去的电 子经导体传递给氧化剂，使氧化还原反 应在两极上发生。
三、原电池的组成条件
1、电极材料：活动性不同的金属或金属 和其他导体。 2、两电极必须插入电解质溶液。 3、必须构成回路。
五、化学电源
Zn-Mn干电池
e-
+
e-
C棒
MnO2 、NH4Cl
C
Zn
氢氧燃料电池
A
2e -
2e -
氢气
H+ OH-
氧气
H+ OH-
H2O
负极
正极
六、电化腐蚀
钢铁的电化学腐蚀（一）
（吸氧腐蚀）
2+
Fe
O2 OH -
Fe 2e-
C
钢铁的电化学腐蚀（二）
（析氢腐蚀）
Fe2+ H + H2
Fe 2e-
3、Zn-Mn干电池
负极：Zn – 2e-
2+
= Zn
正极：2MnO2+2NH4+ +2e- = 2NH3 + H2O+Mn2O3
总反应式：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++2NH3 +H2O+Mn2O3
4、氢氧燃料电池 负极：2H2 – 4e- = 4H + 正极：O2 +4e- +2H2O = 4OH-
高考化学一轮总复习课件原电池化学电源
电动汽车、电动自行车等交通工具使 用原电池作为动力源。
04
实验探究：原电池的制作与性能测试
实验目的和原理
目的
通过制作原电池并测试其性能，深入理 解原电池的工作原理和性能特点，为高 考化学复习提供实践支持。
VS
原理
原电池是一种将化学能转化为电能的装置 ，其工作原理基于氧化还原反应。在本实 验中，我们将利用锌和铜作为电极材料， 稀硫酸作为电解质溶液，制作一个简单的 原电池，并通过测量其电压和电流等参数 来评估其性能。
论，可以加深对原电池工作原理和性能特点的理解。
05
高考真题解析与备考策略
历年高考真题回顾与解析
2022年全国卷原电池原理分析
详细解析了2022年全国卷中关于原电池原理的考题，包括电极反应式的书写、电子转移 的方向和数目、电解质溶液的作用等。
2021年全国卷化学电源题型解析
对2021年全国卷中涉及化学电源的题目进行深入剖析，包括不同电源的工作原理、性能 比较、应用前景等。
电动工具
电动钻、电动螺丝刀等电 动工具需要高性能的原电 池提供动力。
玩具与模型
遥控车、航模等玩具和模 型使用原电池作为能源。
原电池在工业生产中的应用
备用电源
在电力供应不稳定或中断的情况下， 原电池可作为备用电源，确保生产线 的连续运行。
电动车辆
能源存储系统
太阳能、风能等可再生能源发电系统 需要原电池进行能源存储和调节。
计算题解题方法
讲解计算题的解题方法和技巧，如列方程求解、利用守恒思想解题、 注意单位换算等。
THANKS
感谢观看
。
正极：较不活泼的金属（或非 金属导体），发生还原反应， 溶液中的阳锌）
锌失电子，被氧化，发生氧化反 应。
高考化学一轮复习专题6.2原电池化学电源(知识讲解)(含解析)
第二讲 原电池 化学电源【真题速递】1.（2019.全国Ⅲ卷）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D −Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池，结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放充电电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e−ZnO(s)+H 2O(l)D. 放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区 【答案】D 【解析】A 、三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO 分散度高，A 正确；B 、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH ，电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH －(aq)－e －＝NiOOH(s)＋H 2O(l)，B 正确；C 、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)＋2OH －(aq)－2e －＝ZnO(s)＋H 2O(l)，C 正确；D 、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH －通过隔膜从正极区移向负极区，D 错误。
2.（2019.全国1卷）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
下列说法错误的是A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B. 阴极区，氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C. 正极区，固氮酶催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B 【解析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV +在负极失电子发生氧化反应生成MV 2+，电极反应式为MV +—e —= MV 2+，放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与H 2反应生成H +和MV +，反应的方程式为H 2+2MV 2+=2H ++2MV +；右室电极为燃料电池的正极，MV 2+在正极得电子发生还原反应生成MV +，电极反应式为MV 2++e —= MV +，放电生成的MV +与N 2在固氮酶的作用下反应生成NH 3和MV 2+，反应的方程式为N 2+6H ++6MV +=6MV 2++NH 3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
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第二节 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。
考点一 原电池的工作原理
1．概念和反应本质 原电池是把 化学能
转化为__电__能___的装置，其反应本质
是____氧__化__还__原__反__应________。
A．该电池的负极材料为锌 B．该电池反应中二氧化锰发生了还原反应 C．电池的正极反应式为MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－ D ． 当 有 0.1 mol 锌 溶 解 时 ， 流 经 电 解 质 溶 液 的 电 子 数 为 1.204×1023 解析：无论原电池还是电解池中电子均不流经电解质溶液。 答案：D
答案：B
原电池正、负极判断方法
说明：(1)活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反 应。
(2)溶液中的离子不能通过盐桥。 (3)负极本身不一定参加反应，如燃料电池中，作为负极的材 料不参加反应，只起到了导电的作用。
考点二 原电池原理的应用
1．比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作 负极 的金属比作正__极__的 金属活泼。 如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中， 一段时间后，若观察到A极溶解，而B极上有气体放出，则说明A作负 极，B作正极，则可以断定金属活动性A>B。 2．加快氧化还原反应的速率 一个自发 进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_增__大__。 例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应 速率加快。
3．如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是________。
解析：只有B能产生电流，F中Zn与Cu直接接触，电流表A不发生 偏转。
答案：B
原电池工作原理中四个常见失分点的规避 (1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化 为电能。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移 动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
3．用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池 正极 而得到保护。例如，要保护一 个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使 锌做原电池的负极。 4．设计制作化学电源 (1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。 (2)根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和 电解质溶液。
考查原电池的工作原理
1．(2015年长春调研)下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是 ()
A．铜离子在铜片表面被还原 B．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．铜是阳极，铜片上有气泡产生 答案：A
2．有一种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄纸质电池，在使用印 刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，纸内的离子 “流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，电池总反应式为Zn＋2MnO2 ＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列说法不正确的是( )
原电池正负极的判断
4．下列有关原电池的说法中正确的是( ) A．在内电路中，电子由正极流向负极 B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正 极 C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化 答案：D
5．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
2．原电池构成条件
(1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入 电解质 _自__发___的氧化还原反应。
3．工作原理 (以铜锌原电池为例)：
(1)电极反应： 锌是 负 极， 失 电子发生 氧化 反应，_Z_n_－__2_e_－__=_=_=_Z_n_2_＋__； 铜是_正___极， 得 电子发生 还原 反应，_C_u_2_＋_＋__2_e_－__=_=_=_C__u__。
(2)电子方向和电流方向： 电子从负极流出经外电路流入 正极 ； 电流从正极流出经外电路流入 负极 。 (3)离子的迁移方向： 电解质溶液中，阴离子向 负 极区迁移，阳离子向 正 极区迁移。 (4)两种装置的比较： ①盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原 电池不断产生电流。 ②装置Ⅰ中Zn与Cu2＋直接接触，会有部分Zn与Cu2＋直接反应， 化学能转化为热能，造成能量损耗；装置Ⅱ中，Zn在负极区，Cu2＋在 正极区，不存在Zn与Cu2＋的直接反应，而造成的能量损耗，电流稳定， 且持续时间长。
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↑
解析：②中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶液反应 失去电子，故 Al 是负极；③中 Fe 在浓硝酸中钝化，Cu 和浓 HNO3 反 应失去电子作负极，A、C 错；②中电池总反应为 2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为 2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2 ＋ 4H2O，二者相减得到正极反应式为 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B 正 确；④中 Cu 是正极，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D 错。
1．将Ⅱ中盐桥换成铜导线是否可行？ 提示：不可行。原电池放电时，电子走陆路(导线)，离子走水路 (溶液)，外电路是电子的定向移动，内电路(溶液中)是阴、阳离子的定 向移动，电子不通过内电路。盐桥是离子迁移通路，离子不能通过导 线迁移。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)不是所有化学反应都可以设计成原电池。( ) (3)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (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)√
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。
考点一 原电池的工作原理
1．概念和反应本质 原电池是把 化学能
转化为__电__能___的装置，其反应本质
是____氧__化__还__原__反__应________。
A．该电池的负极材料为锌 B．该电池反应中二氧化锰发生了还原反应 C．电池的正极反应式为MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－ D ． 当 有 0.1 mol 锌 溶 解 时 ， 流 经 电 解 质 溶 液 的 电 子 数 为 1.204×1023 解析：无论原电池还是电解池中电子均不流经电解质溶液。 答案：D
答案：B
原电池正、负极判断方法
说明：(1)活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反 应。
(2)溶液中的离子不能通过盐桥。 (3)负极本身不一定参加反应，如燃料电池中，作为负极的材 料不参加反应，只起到了导电的作用。
考点二 原电池原理的应用
1．比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作 负极 的金属比作正__极__的 金属活泼。 如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中， 一段时间后，若观察到A极溶解，而B极上有气体放出，则说明A作负 极，B作正极，则可以断定金属活动性A>B。 2．加快氧化还原反应的速率 一个自发 进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_增__大__。 例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应 速率加快。
3．如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是________。
解析：只有B能产生电流，F中Zn与Cu直接接触，电流表A不发生 偏转。
答案：B
原电池工作原理中四个常见失分点的规避 (1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化 为电能。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移 动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
3．用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池 正极 而得到保护。例如，要保护一 个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使 锌做原电池的负极。 4．设计制作化学电源 (1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。 (2)根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和 电解质溶液。
考查原电池的工作原理
1．(2015年长春调研)下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是 ()
A．铜离子在铜片表面被还原 B．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．铜是阳极，铜片上有气泡产生 答案：A
2．有一种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄纸质电池，在使用印 刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，纸内的离子 “流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，电池总反应式为Zn＋2MnO2 ＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列说法不正确的是( )
原电池正负极的判断
4．下列有关原电池的说法中正确的是( ) A．在内电路中，电子由正极流向负极 B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正 极 C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化 答案：D
5．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
2．原电池构成条件
(1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入 电解质 _自__发___的氧化还原反应。
3．工作原理 (以铜锌原电池为例)：
(1)电极反应： 锌是 负 极， 失 电子发生 氧化 反应，_Z_n_－__2_e_－__=_=_=_Z_n_2_＋__； 铜是_正___极， 得 电子发生 还原 反应，_C_u_2_＋_＋__2_e_－__=_=_=_C__u__。
(2)电子方向和电流方向： 电子从负极流出经外电路流入 正极 ； 电流从正极流出经外电路流入 负极 。 (3)离子的迁移方向： 电解质溶液中，阴离子向 负 极区迁移，阳离子向 正 极区迁移。 (4)两种装置的比较： ①盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原 电池不断产生电流。 ②装置Ⅰ中Zn与Cu2＋直接接触，会有部分Zn与Cu2＋直接反应， 化学能转化为热能，造成能量损耗；装置Ⅱ中，Zn在负极区，Cu2＋在 正极区，不存在Zn与Cu2＋的直接反应，而造成的能量损耗，电流稳定， 且持续时间长。
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↑
解析：②中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶液反应 失去电子，故 Al 是负极；③中 Fe 在浓硝酸中钝化，Cu 和浓 HNO3 反 应失去电子作负极，A、C 错；②中电池总反应为 2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为 2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2 ＋ 4H2O，二者相减得到正极反应式为 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B 正 确；④中 Cu 是正极，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D 错。
1．将Ⅱ中盐桥换成铜导线是否可行？ 提示：不可行。原电池放电时，电子走陆路(导线)，离子走水路 (溶液)，外电路是电子的定向移动，内电路(溶液中)是阴、阳离子的定 向移动，电子不通过内电路。盐桥是离子迁移通路，离子不能通过导 线迁移。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)不是所有化学反应都可以设计成原电池。( ) (3)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (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)√