第四章 电化学基础 第二节 化学电源
第四章第一节原电池第二节化学电源同步练习题
第四章第一节第二节原电池练习题第四章电化学基础第一节原电池11．下列关于原电池的叙述中,正确的是A.原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极B.形成原电池时,在负极上发生氧化反应C.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动D.电子从负极流向正极2．下列关于原电池的叙述正确的是A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极3．在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是A.锌片是正极,铜片上有气泡产生B.电流方向是从锌片流向铜片C.溶液中H2SO4的物质的量减少D.电解液的PH保持不变4．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu,该反应的原电池的正确5．以Mg片和Al片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,下列说法正确的是A.Mg片作负极,电极反应：Mg－2e－＝Mg2+B.Al片作负极,电极反应：Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2OC.电子从Mg电极沿导线流向Al电极D.Mg片上有气泡产生6．下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是A．常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B．常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C．与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子D．常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化7．有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A →B ；当A、D组成原电池时,A为正极；B与E构成原电池时,电极反应式为：E2-+2e-=E,B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为A、A﹥B﹥E﹥DB、A﹥B﹥D﹥EC、D﹥E﹥A﹥BD、D﹥A﹥B﹥E8．原电池的正负极的判断：①由组成原电池的两极材料判断;一般是的金属为负极,活泼性的金属或能的非金属为正极;②根据电流方向或电子流动方向判断;电流是由流向；电子流动方向是由极流向极;③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向;在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是极,阴离子移向的极为极;④根据原电池两极发生的变化来判断;原电池的负极总是电子发生氧化反应,其正极总是电子发生反应;9．从能量转化角度看,原电池是一种由______的装置．例如由银锌组成的原电池,银为______极,发生______反应,电子从______极流向______极．10．近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液．靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流．其工作时电极总反应式为：4Al + 3O2+ 6H2O = 4AlOH3；请判断：1原电池的负极是______；2工作时原电池的两极反应：A．负极______ ；B．正极______ ；3工作时原电池正极附近pH______增大,减小,不变．11．下列事实不能用电化学理论解释的是______①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用③铝片不用特殊方法保存④常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几乎不反应12．如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸;1中反应的离子方程式为 ,2中的电极反应：Fe：、Sn：Sn极附近溶液的pH填增大、减小或不变,3中被腐蚀的金属是、其电极反应式为;比较1、2、3中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是第一节原电池21、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溶液中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中,无明显变化;如果把铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出;据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是A. DCABB. DABCC. DBAC2、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中,下列各叙述正确的是A.正极附近SO42-的浓度逐渐增大B.负极附近SO42-的浓度逐渐减小C.负极附近SO42-的浓度逐渐增大D.正负极附近SO42-的浓度基本不变3、某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2＋,不能实现该反应的原电池是A.正极为Cu,负极为Fe,电解质为FeCl3溶液B.正极为C,负极为Fe,电解质为FeNO33溶液C.正极为Fe,负极为Zn,电解质为Fe2SO43溶液D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液4、银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源,它的电池反应是：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag ＋ZnOH2,则负极上发生反应的物质是A. AgB. ZnOH2C. Ag2OD. Zn5、将等质量的两份锌粉a和b,分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中,并向加入a 的烧杯中再加入少量CuO粉末;下列各图表示氢气体积VH2与反应时间t的关系,其中正确的是6、对于锌－铜－稀H2SO4组成的原电池装置中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的电极变化①锌片溶解了32．5g ②锌片增重32．5g ③铜片上析出了1g H2④铜片上析出1molH2A. ①③B. ①④ C ②③ D. ②④7、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A+B2+===A2++B②D+2H2O===DOH2+H2↑③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为：E2++2e-=E,B-2e-=B2+A．D2+>A2+>B2+>E2+ B．D2+>E2+>A2+>B2+C．E2+>B2+>A2+>D2+ D．A2+>B2+>D2+>E2+8、市场上出售的“热敷袋”,其主要成分是铁屑、碳粉、木屑与少量氯化钠、水等;它在使用之前需用塑料袋与空气隔绝;使用时启开塑料袋上的气孔,轻轻揉搓就会放出热量来;当使用完后还会发现有铁锈生成;依上述现象回答：1 “热敷袋”放出的热量的利用是利用铁发生反应放出的热量;2 碳粉的主要作用是3 加入氯化钠的作用是4试写出上述变化过程中的电极反应式方程式：负极： ;正极： ;9、已知可逆反应：AsO43-＋2I－＋2H＋AsO33-＋I2＋H2O据此设计出如右图所示的实验装置装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路．进行如下操作：Ⅰ向B烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表指针偏转；Ⅱ若改向B烧杯中滴加40% NaOH溶液,发现微安表指针向前述相反方向偏转．试回答下列问题：1两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转2两次操作过程中指针偏转方向为什么相反3Ⅰ操作过程中,C1棒发生的反应为_______________．4Ⅱ操作过程中,C2棒发生的反应为_______________．10、利用反应Zn ＋2FeCl3＝ZnCl2＋2FeCl2,设计一个原电池,在下面画出实验装置图:并指出正极为 ,电极反应式；负极为电极反应式为 ;第二节化学电源11．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质其中加入MnO2氧化吸收H2, 电极反应可简化为：Zn－2e－==Zn2+；2NH4++2e－ =NH3+H2,根据上述叙述判断下列说法正确的是A. 干电池中锌为正极,碳为负极B. 干电池工作时,电子由锌极经外电路流向碳极C. 干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器D. 干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化2．随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极3．据报到,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量大,而且没有铅污染;其电池反应为：2Zn＋O2＝2ZnO原料为锌粒,电解液和空气;下列叙述正确的是A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为Zn－2e－＝Zn2＋C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸4．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用;锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为：Zns＋2 MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2＋Mn2O3 s;下列说法错误的是A.电池工作时,锌失去电子B.电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2 OH－＝ZnOH2C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0．2mol电子,锌的质量理论上减小6．5g5．锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zns＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2+＋Mn2O3s＋2NH3＋H2O在此电池放电时正极碳棒上发生反应的物质是A. ZnB. 碳C. MnO2和NH4+D. Zn和NH36．锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充放电过程可以表示为：2Ag ＋ZnOH 2======Ag 2O ＋Zn ＋H 2O此电池放电时,被氧化的物质是A. AgB. ZnOH 2C. Ag 2OD. Zn7．微型锂碘电池可用植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源;这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I －;下列有关说法正确的是A.正极反应：2Li －2e ＝＝2Li ＋B.负极反应：I 2＋2e －＝2I －C.总反应是：2Li ＋I 2＝2LiID.金属锂作正极8．锌银电池：负极是 ,正极是 ,电解质是 ,其电极反应如下：负极： ,正极： ,总反应：9．锂电池是用金属 作负极, 作正极,电解质溶液由四氯化铝锂LiAlCl 4溶解在亚硫酰氯SOCl 2中组成;负极：正极：3 SOCl 2＋8e －＝SO 32－＋2S+6Cl －电池的总反应式：8Li ＋3 SOCl 2＝6 Li Cl ＋Li 2 SO 3＋2S10．锌锰干电池是用锌制圆筒形外壳作 极;位于中央的顶端盖有铜帽的石墨作 极,在石墨周围填充 作电解质,还填有MnO 2和炭黑;其电极反应为：负极：正极： ＋2e －＋2 MnO 2＝Mn 2O 3＋2NH 3↑＋H 2O电池总反应式为：Zn ＋2NH 4＋＋2 MnO 2＝Mn 2O 3＋2NH 3↑＋Zn 2＋＋H 2O该电池用久了,其外壳就会变软,主要原因是正极反应中,前后经历下列反应：2NH 4＋＋2e －＝2NH 3＋H 2；2Mn Ｏ2＋H 2＝Mn 2O 3＋H 2O,如果没有MnO 2参与,干电池将难于持续稳定工作;试说明理由：_________________________________________________;许多国家都规定要对废旧的锌锰干电池进行回收,从保护环境和节约材料方面解释为什么要回收这种废旧电池;11．银器皿日久表逐渐变成黑色,这是由于生成了Ag 2S,有人设计了用原电池原理加以除去,其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中与容器接触,放置一段时间,黑色就会褪去而不会损失;试回答：在此原电池反应中,负极发生的反应为：__________________,正极反应为：____________________,反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,则原电池总反应方程式充电 放电为：_____________________________________;第二节化学电源21．下列说法不正确的是A.原电池中,负极上发生的反应是氧化反应B.原电池中,电流从负极流向正极C. 铜锌原电池中放电时,溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动D.碱性锰锌电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池2．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池;氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断,下列叙述中正确的是A、放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B、电池放电时,镍元素被氧化C、电池充电时,氢元素被还原D、电池放电时,H2是负极3．铅蓄电池放电时发生下列反应负极：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O使用该电池电解CuSO4溶液,当有纯铜1．6g析出时,铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为A. 0．05molB. 0．025molC. 0．25molD. 0．1mol4．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的反应为Pb＋PbO2＋２H2SO4＝＝＝２PbSO4＋２H2O,下列结论正确的是A．Pｂ为正极被氧化 B．溶液的pH不断减小SO只向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大C． 245．锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn＋Br2Zn2＋＋2Br－;下列各反应①Zn－2e－====Zn2＋②Br2＋2e－====2Br－③2Br－－2e－====Br2 ④Zn2＋＋2e－====Zn,其中充电时的阳极和放电时负极的反应分别是A.①②B.③①C.④②D.③②6．目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β,,——Al2O3陶瓷作固体电解质,反应如下：2Na+x S Na2S x,以下说法,正确的是A．放电时,钠作正极,硫作负极B ．放电时,钠极发生还原反应C ．充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极相连D ．充电时,阳极发生的反应是S x 2--2e -= S x7．铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb 和PbO 2,电解液为稀硫酸;放电时该电池总反应式为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4＝2PbSO 4＋2H 2O根据上述情况判断：1蓄电池的负极材料是2放电时,正极反应为3放电时电解质溶液的PH 填“增大”“减小”或“不变”4放电时,电解质溶液中阴离子移向 极5放电时电流方向从 极流向 极6铅蓄电池充电时电极反应：阳极： ＋2 H 2O －2e －＝PbO 2＋4H +＋SO 42－阴极：PbSO 4＋2e －＝Pb ＋SO 42－充电时总反应：2 PbSO 4＋2 H 2O ＝可把上述反应写成一个可逆反应方程式：Pb ＋PbO 2＋2 H 2SO 4＝＝＝＝2 PbSO 4＋2 H 2O8．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用;1目前常用的镍镉电Ni －Cd 电池,其电池总反应可以表示为：Cd ＋2NiOOH ＋2 H 2O======2NiOH 2＋CdOH 2已知NiOH 2和CdOH 2均难溶于水但能溶于酸,以下说法正确的是①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③2废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值;在酸性土壤中这种污染尤为严重,这是因为 3下图是废弃镍镉电池中的重金属渗入水体后,进入人体的一条途径：生物体D 中重金属浓度 “大于”“等于”“小于”生物体A 中重金属浓度,这是通过食物链 作用所引起的;除上述途径外,被污染水体中的重金属还可以直接通过 途径进入人体;第二节 化学电源31．燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为放电充电 充电 放电电能．氢氧燃料电池的基本反应是：X 极：21O 2g ＋H 2Ol ＋2e －＝＝2OH － Y 极：H 2g ＋2OH －＝＝2H 2Ol ＋2e －下列判断正确的是A ．X 是正极B ．Y 是正极C ．Y 极发生还原反应D ．Y 极发生氧化反应2．阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,其电池反应为：2H 2＋O 2＝2H 2O ,电解质溶液为KOH 溶液,反应保持在较高温度,使H 2O 蒸发,则下列叙述中正确的是A ．此电池能发生蓝色火焰B ．H 2为正极,O 2为负极C ．工作时,电解质溶液的PH 不断减小D ．电极反应为负极：2H 2＋4 OH ――4e －＝4 H 2O ；正极：O 2＋2 H 2O ＋4e －＝4 OH －3．物体中细胞膜内的葡萄糖,细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成型的生物原电池,下列有关判断正确的是A.正极的电极反应可能是O 2+ 4e －+ 2H 2O→4OH －B.负极的电极反应可能是O 2+ 4e －+ 2H 2O→4OH －C.负极的反应主要是C 6H 12O 6葡萄糖生成CO 2或HCO 3－D.正极的反应主要是C 6H 12O 6葡萄糖生成CO 2或HCO 3－4．设想通过原电池反应以H 2和Cl 2为原料生产盐酸;关于这种原电池的设想正确的是A ．正极反应为H 2－2e －=2H +B ．在电池工作时,H +移向负极C ．电池正极发生氧化反应D ．以盐酸作为电解质,并不断补充蒸馏水,以维持溶液一定的pH5．一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇Y 2O 3的氧化锆ZrO 2晶体,在熔融状态下能传导O 2－;下列对该燃料的说法正确的是A. 在熔融电解质中,O 2－由负极移向正极B. 电池的总反应是：2C 4H 10＋13O 2→8CO 2＋10H 2OC. 通入空气的一极是正极,电极反应为：O 2＋4e －＝2O 2－D. 通入丁烷的一极是正极,电极反应为：C 4H 10 ＋26 e －＋13 O 2－＝4 CO 2 ↑＋5 H 2O6．右图是2004年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图;甲醇在催化剂作用下提供质子H +和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH 30H+302→2C02+4H 20;下列说法正确的是A ．左电极为电池的负极,a 处通入的物质是甲醇B ．右电极为电池的负极,b 处通入的物质是空气C ．负极反应式为：CH 30H+H 20-6e -→CO 2+6H +D ．正极反应式为：02+2H 20+4e -→40H —7．氢氧燃料电池是一种高效、低污染的新型电池,主要用于航天领域;它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性炭电极等;该电池为燃料, 为氧化剂,可用性电解质如稀H2SO4,也可用性电解质如 ;当用酸性电解质时,电极反应为：负极：正极：总反应式：当用碱性电解质时,电极反应式为：负极：正极：电池总反应式：2H2＋O2＝2 H2O8．甲烷－氧气燃料电池,该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气;负极：正极：电池总反应式：9．据报道,最近摩托罗拉MOTOROLA公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次;假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－1该电池反应的总离子方程式为____________________________2甲醇在____极发生反应填正或负,电池在放电过程中溶液的pH将____填降低或上升、不变；3最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高;一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气;其中固体电解质是掺杂了Y2O3Y：钇的ZrO2Zr：锆固体,它在高温下能传导O2－离子其中氧化反应发生完全;以丁烷C4H10代表汽油;①电池的正极反应式为__________________________________;②放电时固体电解质里的O2－离子的移动方向是向____________极移动填正或负;参考答案第一节原电池11BD 2B 3C 4D 5BD 6B 7D8.1活泼,较弱,导电2正极,负极；负极,正极9．化学能转变为电能；正；还原；锌,银．10．1Al,2Al-3e=Al3+；O2+2H2O+4e=4OH-3增大11．③④12．1Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑2Fe + 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑增大3 Zn,Zn + 2e- = Zn2+ 2 1 3第一节原电池21B 2C 3CD 4D 5A 7C81氧化2与铁、氯化钠溶液构成原电池,炭作电池的正极,从而加速铁的氧化3氯化钠溶于水形成电解质溶液4负极：Fe + 2e- = Fe2+正极：O2+2H2O+4e=4OH-9、1两次操作均发生原电池反应,所以微安表指针会发生偏转．2两次操作,电极相反,电子流向相反,因而指针偏转方向相反．32I－－2e－＝I24AsO33－＋H2O－2e－＝AsO43－＋2H＋或AsO33－＋2OH－－2e－＝AsO43－＋H2O10、装置略Pt,2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+；Zn,Zn + 2e- = Zn2+第二节化学电源11．BC 2 B 3 BD 4 C 5 C 6 D 7 C8. Zn ,Ag2O和电解质溶液为KOH溶液负极：Zn+2OH--2e- =ZnO +H2O 正极：Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-总反应式为: Ag2O +Zn=ZnO +2Ag 9、8Li-8e-= 8Li +10.负；正极；氯化铵和淀粉糊负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2MnO2+2e-=2NH3+Mn2O3+H2O电池放电过程中有水产生、锌筒变薄造成干电池变软；正极反应的中间产物H2附着于石墨,增加电池内阻；废电池中的物质会导致地下水和土壤污染,威胁人类的健康；另一方面,废电池中的有色金属是宝贵的自然资源;11．2Al-6e-=2Al3+ 3 Ag2S+6 e-=6Ag+3S2-2Al+3 Ag2S +6H2O=AlOH3+6 Ag+3H2S↑第二节化学电源21B 2CD 3A 4D 5B 6D7、1Pb 2PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e - === PbSO4 + 2H2O3增大 4负 5正,负6PbSO4 氧化反应,还原反应充电总反应：2PbSO4 + 2H2O ====== Pb + PbO2 + 2H2SO48、1B 2NiOH 2和CdOH 2均溶于酸形成有毒的离子3大于；富集；被污染的饮用水第二节化学电源31AD 2D 3AC 4D 5BC 6AC7. H2 ;Ｏ２ ;酸,碱,KOH负极2H2 - 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O总反应2H2 +Ｏ２= 2H2O 负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O 正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-8．负极：CH4＋10 OH－－8e－＝CO32－＋7H2O正极：2O2＋4H2O＋8e－＝8 OH－电池总反应式：CH4+2O2+2KOH= K2CO3+3H2O9．1、2CH3OH+3O2+4OH－=2CO32－+6H2O2、负下降3、①O2+4e－=2O2－②负。
选修四第四章第二节化学电源学案001
选修四第四章——电化学基础第二节 化学电源（第一课时）制作：田宇 审核：高二化学组【自主学习】化学电源是将 能转化为 能的装置，它包括 、 和 几大类。
1、一次电池（又称干电池）如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
碱性锌锰电池 锌银电池 电池结构负极： ；正极： 电解质溶液： 溶液 负极： ；正极： 电解质溶液： 溶液 电极反应] 负极来 正极总反应式2、二次电池（又称充电电池或蓄电池），以铅蓄电池为例，填写下表放电过程 *充电过程 结构 负极发生 反应；正极发生 反应；电解液为 *阴极发生 反应 *阳极发生 反应电极反应负极：*阴极：PbSO 4+2e -=Pb+SO 42- 正极：*阳极： 总反应： *总反应： 充电反应和放电反应的关系：【学习目标】了解常见化学电源的分类、特点以及在生产生活中的应用。
掌握化学电源的工作原理和常见化学电源电极反应式的书写。
【重点难点】掌握化学电源的工作原理和常见化学电源电极反应式的书写。
【思考交流】1、判断一种电池的优劣标准是什么？*2、铅蓄电池充电时，如何与外电源相接？【随堂测试】1、写出下列原电池的电极反应式及总反应方程式。
原电池电极反应及总反应离子方程式负极：正极：总反应：负极：正极：总反应：负极：正极：总反应：2、锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质溶液是KOH溶液，关于该电池，下列叙述正确的是（）A. 电流由锌经导线流向Ag2OB.随着电极反应不断进行，电解质溶液的酸碱性不变C.Zn是正极，发生氧化反应，Ag2O是负极，发生还原反应D.Zn是负极，发生氧化反应，Ag2O是正极，发生还原反应3、与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中做正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为（提示：有氢氧化铁生成）。
人教版高中化学选修4 化学反应原理 第四章 第二节 化学电源(第1课时)
化学电源
4、衡量电池优劣的指标
比能量：电池单位质量或单位体积所能输出 电能的多少，符号(W·h)/kg ,(W·h)/L 比功率：电池单位质量或单位体积所能输出 功率的大小，符号W/kg ,W/L 储存时间：电池的储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输 出电能多、功率大、储存时间长的电池， 更适合使用者的需要。
2NH4++2MnO2 + 2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O
电池反应： Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
2014年7月8日星期二 10
一次电池
随着用电器朝着
小型化、多功能化发
展的要求，对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2014年7月8日星期二
28
燃料电池
书写电极反应式应注意以下几点 1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应， 总反应减去一极反应即得到另一极反应； 2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产 物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以 CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在）； 3．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、 在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-；
负极：Zn +2OH--2e- =Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH总反应: Zn + Ag2O + H2O ＝ 2Ag + Zn(OH)2
1选修4第四章《电化学基础》教材分析与教学建议(林玩花)
选修4 第四章《电化学基础》教材分析与教学建议广州市执信中学化学科林玩花一、教材分析1、地位和作用（1）本章是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容，也是学生所学高中知识的难点之一。
有关电化学知识考点是高考考查的必考点、热点。
（2）本章在必修2教材“化学能与电能” 内容的基础上进一步拓宽和加深，并对氧化还原反应、离子反应等知识进行巩固和强化。
此外，“化学能与电能的相互转化”是选修4第一章“化学反应与能量”学习的延续。
（3）通过对原电池、电解池、金属腐蚀和防护原理和实验的探究，培养学生的实验技能和应用所学知识分析、解决实际问题的能力，体会到理论联系实际的意义。
（4）本章知识在了解和掌握了原电池、电解池工作原理的基础上，通过对碱性锌锰干电池（一次电池）、铅蓄电池（二次电池）、燃料电池、电镀、金属精炼的分析，体会电化学知识与生产、生活、国防等工业的密切联系以及对人类社会发展和进步的重要作用。
2、知识结构本章的知识结构为：二．课程标准、考试说明对本章的要求三、课时分配建议（教参建议课时：6节）第一节原电池（含原电池的设计） 2课时第二节化学电源【一、二次电池、燃料电池】 2课时第三节电解池 2课时第四节金属的电化学腐蚀与防护 1课时复习 1课时测验、评讲 2课时合共10课时。
四、本章的教学目标：（1）知识与技能：①在氧化还原的知识基础上，进一步理解原电池、电解池的反应原理与它们的装置。
能够根据电极材料、氧化还原反应原理写出电极反应式。
②了解原电池、电解池的工作原理在实际的一些应用。
③了解金属腐蚀的原理与种类，认识金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的方法。
（2）过程与方法：①在运用氧化还原反应原理来分析原电池、电解池及各类化学电源工作原理的过程中，通过对电子、离子流动方向的分析，加深对微粒观的理解。
体会到如何在自己原有的知识与能力基础上，继续自主学习，认识到知识的延续性、发展性。
②通过在不同原电池的工作原理、原电池与电解池、化学腐蚀与电化学腐蚀、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较学习中，学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工③经历对原电池、电解池的实验装置的改进，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，体会用理论知识解决实际问题的意义。
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第二节 化学电源(33张PPT)
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：
栏 目 链 接
3．铅蓄电池的特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活 中应用广泛，缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境
接
要点二
一次电池
胶状 ，不流动，也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。 2．常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极：①______ 锌 正极：②______ MnO2 电解质：③______ KOH ⑦__________________
－ ＋
－ －
2
2
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2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高：燃料电池的能量转换率超过 80%，普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1．书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应，因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1．化学电池的分类
第二节 化学电源
+
+
+ MnO2 + e- = LiMnO2
电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，
高能、质轻、电压高、工作效率高、储存
寿命长。为什么？
与作负极材料的金属相比较， 相同质量时锂提供电子数最多。
练习2.锂电池是一代新型高能电池，它以质量 轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成 功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li + M nO2=LiMnO2,下列说法正确的是（ B ） A、 Li是正极，电极反应为Li － e- = Li+ B、 Li是负极，电极反应为Li － e- = Li+ C、 Li是负极，电极反应为MnO2 + e- = MnO2 – D、 Li是负极，电极反应为Li －2e- = Li2+
三、燃料电池
1、氢氧燃料电池 ① (-) Pt│H2│H+│O2│Pt (+) 负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O ②(-) Pt│H2│OH-│O2│Pt (+) 负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
电池总反应：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
4、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究 成功多种锂电池，其中用廉价的r-MnO2作正 极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯 （简称PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的 混合溶剂中，浓度为1mol/L，其浓度比是PC： DME=1:1，电池反应为：
第四章电化学基础答案
第四章电化学基础第一节原电池一、基础梳理1.答案 D解析A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
2.答案BD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；D正确。
3.答案：D解析：由反应(1)可得氧化性：B2＋>A2＋，由反应(2)可知D为非常活泼的金属，故其阳离子的氧化性很弱；由反应(3)可知氧化性：E2＋>B2＋，综合分析，氧化性强弱顺序为：E2＋>B2＋>A2＋>D2＋。
4.答案：A解析：题图所示原电池中，Zn为负极发生氧化反应，Cu为正极发生还原反应，故A项正确，C项错；原电池工作时，ZnSO4溶液中的Zn2＋浓度增大，所以盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移，B项错；铜电极上发生的电极反应是Cu2＋＋2e －===Cu，D项错。
5.答案：A解析：②原电池负极发生氧化反应；③不能实现；④碳棒可以作原电池的正极。
6.答案：D解析：A中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn上构成原电池，加快产生H2的速率。
A中的Zn有少量的与CuSO4反应，则与稀硫酸反应的Zn小比B中小，产生的H2体积比B中小。
7.答案：B解析：A选项是通过构成锌铁原电池，在船壳上加锌块作原电池负极，从而保护船体不被腐蚀；B选项是靠氧化膜保护铝；C选项中发生反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌构成原电池加快反应速率；D选项分别为锌铁原电池和锡铁原电池，前者锌为负极，后者铁为负极，所以镀锌铁更耐用。
高二化学选修4课件：第4章 电化学基础
预习全程设计
第
一
节
名师全程导学
原
电
案例全程导航
池
训练全程跟踪
原电池及其工作原理 1．概念
把 化学 能转化为 电 能的装置．
Hale Waihona Puke 2．实验探究实验 现象
两个 Zn棒逐渐变 细 ，Cu棒逐渐变粗
烧杯中
外线路中
电流表指针 偏转
两个半 左烧杯
Zn－2e－===Zn2＋
反应 右烧杯
Cu2＋＋2e－===Cu
(5)根据反应现象判断．电极溶解的一极是负极．有固体 析出或有气体放出的一极是正极．
2．电极反应式的书写 (1)分清负极发生氧化反应，一般是本身被氧化，正极发
生还原反应，一般是电解质中的阳离子得电子． (2)看清电解质，电极反应中生成的离子能否存在． (3)注意得失电子守恒．
[特别关注] 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解
1．构成原电池电极的材料必须是活动性不同的两种金
属
()
提示：错误．只要能导电，非金属如石墨也可以作
原电池的正极材料，也有一些金属氧化物能够用于
作原电池的正极．
2．电池工作时，负极材料必须失电子被氧化 ( ) 提示：错误．有些燃料电池是利用燃烧的反应设计 而成的，如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等，都是 被燃烧物在负极处发生氧化反应，而负极材料并不 消耗．
烧过程(能量转换化仅30%多)，有利于节约能源．
上述列举的化学电源与Cu－Zn(H2SO4)原电池的原理是 否相同？ 提示：原理相同，都是设置特定装置，将自发进行的氧 化还原反应中转移的电子，通过外电路从负极流向正极， 从而产生电流.
1．任何电池，电量耗完后都可以充电使它恢复能量( ) 提示：错误．只有二次电池(可逆电池)才可以充电，不 可逆电池则不能充电．
电化学基础化学电源学习目标进一修订版
电化学基础化学电源学习目标进一修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】第四章电化学基础第二节化学电源学习目标：（1）进一步理解原电池的工作原理，熟练掌握电极反应式的书写方法。
（2）利用原电池的工作原理，分析各类电池的本质和特点，学会利用所学的知识分析新问题，提高分析解决问题的能力。
学习重点：一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用学习难点：化学电池的反应原理学法指导：（1）三种化学电源的原理都是已经学习过的知识，对旧知识复习增强知识迁移的能力。
(2)通过对不同电池电极反应式的分析与对比，可熟练掌握电池电极反应式的书写方法。
学习过程：一，课前准备1.预习本节内容，完成下列表格。
2.课前思考：在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？二、新课导学常见的几种电池1.碱性锌锰电池负极：正极：总反应：2.银锌电池负极：正极：总反应：3.铅蓄电池负极：正极：总反应：4.燃料电池负极：正极：总反应：三．巩固练习1．关于如图所示装置的叙述，正确的是A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．铜离子在铜片表面被还原2．锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充放电过程可以表示为：2Ag＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O 此电池放电时，被氧化的物质是（）A．Zn B．Zn(OH)2 C．Ag2O D．Ag3．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是4．据报到，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量大，而且没有铅污染。
其电池反应为：2Zn＋O2＝2ZnO原料为锌粒，电解液和空气。
下列叙述正确的是A．锌为正极，空气进入负极反应 B．正极反应为Zn－2e－＝Zn2＋C．正极发生氧化反应D．电解液肯定不是强酸5．锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn（s）＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2+＋Mn2O3（s）＋2NH3＋H2O在此电池放电时正极（碳棒）上发生反应的物质是（）A. ZnB. 碳C. MnO 2和N H 4+D. Zn 和NH 36．镍一镉(Ni —Cd)可充电电池可以发生如下反应：Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池的负极材料是（ ）A ．CdB ．NiO(OH)C ．Cd(OH)2D ．Ni(OH)27.蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。
第四章电化学基础
(3)可充电电池电极反应式的书写 在书写可充电电池的电极反应式时，由于电极都参加反 应，且正方向、逆方向反应都能进行，所以要明确电池和电 极，放电时为原电池，充电时为电解池。原电池的负极反应 为放电方向的氧化反应；原电池的正极反应为放电方向的还 原反应。 (4)给出电极反应式书写总反应式 根据给出的两个电极反应式，写出总反应式时，首先要 使两个电极反应式的得失电子数相等后，再将两式相加，然 后消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意，若反应式 同侧出现不能大量共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO， 要写成反应后的物质即H2O和PbSO4。
名师解惑 一、电极反应式的书写 1．书写要遵循的原则 (1)遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。 (2)弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的以离 子符号表示。 (3)正极反应产物、负极反应产物可根据题意或化学方程 式确定，还要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 2．电极反应式的书写类型 (1)根据装置书写电极反应式 首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反 应，即电极反应。 (2)给出总反应式，写电极反应式
名师解惑 一、原电池正、负极的判断方法 原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极，判断正 极和负极的方法有： 1．由组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼的 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．根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极 流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 3．根据原电池的电解质溶液中离子定向移动的方向判 断：在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的极是正极，阴 离子移向的极是负极。 4．根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极 总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。 5．依据现象判断：溶解的一极为负极，增重或者有气 泡放出的一极为正极。
电化学基础4-2
第24页
RJ化学· 必修4
45分钟作业与单元评估
二合一
3．在蓄电池生产和使用时，下列说法正确的是( A．生产和使用铅蓄电池时，不会造成环境污染
)
B． 生产和使用铅蓄电池时， 可能引起铅中毒和环境污 染 C．使用铅蓄电池时，若铅板上有 1mol 铅反应就消耗 2mol H2SO4 D．在使用时，电池内溶液的密度会增大
第四章· 第二节· 课时作业
第5页
RJ化学· 必修4
45分钟作业与单元评估
二合一
2．一次电池 (1)一次电池 一次电池的活性物质(发生氧化还原的物质)消耗到一 定程度，就不能使用了。电池中电解质溶液制成胶状，不 流动，也叫做干电池。 如普通锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电 池等。
第四章· 第二节· 课时作业
电 氢氧燃料电池 池 H2|OH |O2
－
2H2＋O2===2H2O
第四章· 第二节· 课时作业
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RJ化学· 必修4
45分钟作业与单元评估
二合一
燃 料 电 池
甲醇燃料电池 CH3OH|OH |O2
－
2CH3OH＋16OH －12e ===2CO2 ＋12H2O 3
－
－
－
2CH3OH＋3O2＋ 4OH ===2CO2 ＋ 3
第30页
RJ化学· 必修4
45分钟作业与单元评估
二合一
关于此燃料电池的下列说法中错误的是( A．X 极为负极，Y 极为正极 B．工作一段时间后，KOH 的物质的量不变
)
C． 在标准状况下通入 5.6 L O2 完全反应， 则有 1.0mol 电子发生转移 D．该电池工作时甲烷一极附近溶液的 pH 升高
第四章 电化学基础(原电池)
第四章电化学基础第一节原电池（第一课时）教材分析本节教材大体上可以分为三部分。
第一部分是原电池的组成和化学原理，第二部分是化学电源，第三部分是金属的电化学腐蚀。
第一部分是围绕两个探究实验展开的。
这两个实验的原理是相同的，但在教学中的作用却不相同，[探究实验]安排在本节的开始，目的在于从有关金属知识的教学中，过渡到电化学知识的教学。
因此，该试验比较简明，仪器也比较简单，主要是为了启发思考，引起兴趣。
[探究实验]中只用两个烧杯、硫酸和几段金属丝。
为了增强直观性，该实验改为边讲边实验。
[探究实验]则不同，要通过这个实验，讲明原电池的原理，因此对仪器的要求较严格。
为使学生通过电流表指针的偏转，确实认识到有电流产生而保证实验能达到效果。
教材要求讨论组成原电池的条件，以帮助学生理解原电池原理。
教学过程中，充分利用实验，启发学生通过实验，观察、思考、探索原电池反应的化学原理。
对[探究实验]，按教材教材介绍的步骤进行，在实验过程中，随时提出一些启发性的问题，引导学生思考。
（1）把锌片和铜片同事浸入稀硫酸中，让学生观察现象并分析原因。
（2）“把上端用导线相连的锌片和铜片同时浸入稀硫酸中，现象将有什么不同？”激发学生兴趣，然后演示。
（3）在导线中间接入一个电流表，电流表的指针发生偏转，让学生观察现象并分析原因。
（4）把电流表与干电池相连，并与原电池相比较，使学生明确原电池的外电路上的电流是从铜片经过导线流向锌片，即电子从锌片流向铜片。
把实验分成这样几个步骤进行，使学生看到有气泡产生和电流的流向，并通过观察、思考，从宏观现象引导到电子流向的微观分析，由表及里逐步分析推理，有利于探索原电池的化学原理。
实验后，提出几个思考题，让学生带着思考题阅读教材；在阅读后组织学生讨论，大家共同总结出组成原电池的条件。
（1）锌片的电子为什么会流向铜片？（2）铜片上为什么有气体产生？产生的气体是什么？（3）铜片上发生了什么反应？写出铜片上发生反应的电极反应式。
高中化学选修 4 第四章 电化学基础教材辅导
【教学策略】 充分利用铜-锌双液原电池、铅蓄电池、氢氧燃 料电池、电解熔融氯化钠和电解饱和食盐水等案 例，组织学生开展分析解释、推论预测、设计评 价等学习活动，发展学生对原电池工作原理的认 识，转变迷思概念，促使学生认识到电极反应、 电极材料、离子导体、电子导体是电化学体系的 基本要素，建立对电化学过程的系统分析思路， 提高学生对电化学本质的认识。
3、本章内容的逻辑关系及课标要求
课标重视化学能与电能之间等能量转化的意义， 探究转化过程的原理和实现。
了解、 记住 和识 别
领会和理解并解释说明
微粒观、价态观
关注原理和装置之间的关系
四、本章内容的地位和功能
4、本章内容所蕴含的化学观念
原电池 化学电源
化学能转化为电能
能量观
电解池
电能转化为化学能
金属防护
五、电化学认识模型
４、从装置维度和原理维度建立认识模型
基于学生存在关于电化学概念的偏差或错误认识
分析和解决电化学问题时缺少认识角度与合理思路，系统性差。
六、教学建议
教学课时建议
内容
课时
第一节 原电池 第二节 化学电源
2
第三节 电解池
3
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
1
习题处理
2
复习检测
2
合计
10
第一节 原电池
二、《化学反应与能量》的功能价值
现代社会发展的三大支柱
能 材信 源 料息
世界能源大会 World EnergyCongress 影响全球经济和生活的首要因素
二、《化学反应与能量》的功能价值
解
决
提高能源利用率
能
电化学基础复习
e2+ Zn Zn
SO2 4 SO2 4 SO2 4
正极 Cu
H+ H+ H+
e- H+
2 + e- H
H
Zn2+
1．有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极 2．电极材料均插入电解质溶液中 3．两极相连形成闭合电路
Cu
Zn
1．根据电池反应写出电极反应式
2．找出两极材料
3．找出电解质溶液 【思考】Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag，设计能 持续产生电流的原电池装置
第四章知识结构
电化学基础 氧化还 原反应 §3电解池
§1原电池 §2化学电源
化学能转化 为电能，自 发进行
§4金属的电化学腐蚀与防护
电能转化为 化学能，外 界能量推动
一、原电池的工作原理
二、构成原电池的条件 三、原电池的设计 四、原电池正负极的判断 五、电极反应式的书写 六、化学电源
1．原电池：将化学能转变为电能的装置 2．原电池工作原理： eI 电流表 负极
3．燃料电池
（2）甲烷燃料电池 碱性电解质 负极： CH4＋10OH-－8e-＝CO32-＋7H2O 正极： 2O2＋4H2O＋8e-＝8OH总反应： CH4＋2O2＋2OH-＝CO32-＋3H2O （3）甲醇燃料电池 碱性电解质
负极： 2CH3OH＋16OH-－12e-＝2CO32-＋12H2O
②充电——电解池 阴极： PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42阳极： PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋SO42-＋4H+
3．燃料电池
（1）氢氧燃料电池 ①酸性电解质 负极： 2H2－4e-＝4H+
正极： O2＋4H+＋4e-＝2H2O 总反应： 2H2＋O2＝2H2O
新人教版选修四第四章第2节化学电池课件
燃料电池
• 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转 换成电能的化学电池。电池的电极本身不 包含活性物质，只是一个催化转化元件。 工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给， 在电极上不断地进行反应，生成物不断地 被排除，于是电池就连续不断地提供电能。 清洁、能量转换率高的特点。
燃料电池
燃料电池
• 氢氧燃料电池：一种高效低污染的新型电 池。 负 极：2H2 - 4e-＝4H+ 正 极：O2 + 4H+ + 4e-＝2H2O 总反应：2H2 + O2＝2H2O
二次电池
• 铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行．蓄 电池放电时为自发电池，充电时为电解池．充电 后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式： 负 极：Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 正 极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4＝2PbSO4 + 2H2O 充电时电极反应式与放电时电极反应式相反，所 以可以把上述反应写成一个可逆反应式： 放电 Pb + PbO2 + 2H2SO4＝＝ 2PbSO4 + 2H2O 充电
发明电池的故事
一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两种 金属放在自己的舌头上，然后叫助手将金属导线把 它们连接起来，刹时，他感到满嘴的酸味儿。 为了纪念他的贡献，人们把电 接着，他将银币和锡片交换了位置，当助手将 金属导线接通的一瞬间，伏特感到满嘴的咸味。 压的计量单位叫做伏特，简称伏， 这些实验证明，两种金属在一定的条件下就能 符号 V。比如我们手电筒里的电池的 产生电流。伏特想，只要能把这种电流引出来，就 能大有作用。 电压是 1.5伏特，我们家里的电灯的 伏特经过反复实验，终于发明了被后人称做 电压是 220 伏特。 “伏特电堆”的电池，这就是在铜板和锌板中间夹 上卡纸和用盐水浸过的布片，一层一层堆起来的蓄 电池。这种电池，今天仍然在使用着
最新【人教版】高中化学选修4知识点总结：第四章电化学基础
第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。
若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。
只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
（2）原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路。
（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。
2、原电池原理的应用（1）依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。
②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。
③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。
（2）原电池中离子移动的方向①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动；②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。
3、原电池正、负极的判断方法：（1）由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
（2）根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
（3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。
第二节 化学电源 学案
中学化学资料网 1 第四章 电化学基础 第二节 化学电源 学案班级 姓名[教学目标]：1、 进一步了解依据原电池开发的技术产品——化学电源。
2、 了解一次电池、二次电池的构造、反映原理、性能及其应用。
3、 帮助学生了解电池工业的发展现状及其前景。
4、 帮助学生树立环保意识。
[课前知识回顾]现给出以下装置，请选出正确的选项：（1） (2) (3) (4) (5)A 、（2）(4) (5)可形成原电池B 、（1）（3）可形成原电池，Ag 为正极C 、（1）装置电子从Ag 流出沿导线流入D 、（3）装置中的负极反应为：Fe+2e -=Fe 2+总结：1、 原电池构成三要素：2、 电极反应：3、 电子移动方向：一、 化学电源的分类：1、 一次电池：2、 二次电池：3、 燃料电池：二、一次电池：干电池1、普通锌锰电池：①主要构成：正极 负极 电解质 ②电极反应式正极反应式:__________________________负极反应式: _____________________________(已知:铵盐水解反应为:NH4++H2O⇌NH3﹒H2O+H+)③MnO2的作用:________________________________④总反应式：[小结1]：[探究活动一]问题1、普通锌锰干电池的缺陷有哪些？问题2、如何改进？2、碱性锌锰电池：①主要构成：正极负极电解质②电极反应式(已知Zn(OH)2难溶)正极反应式:________________________________________负极反应式:_______________________________________________③总反应式：[小结2]：3、锌银纽扣电池（课后完成）①主要构成：正极负极电解质②电极反应式：③总反应式：三、二次电池（蓄电池、可充电电池）铅蓄电池：①主要构成：正极负极电解质②放电过程电极反应式(已知PbSO4难溶)正极反应式:________________________________________负极反应式:________________________________________再次提醒：电极反应式书写要考虑电解质的参与③总反应式：④放电结束两极板表面覆盖的是什么物质？[探究活动二]：铅蓄电池的充电过程2中学化学资料网问题1：充电时P b P bO2分别接电源的哪一极？P b (Pb SO4) --------P bO2(Pb SO4)---------问题2:充电过程的电极反应式:P b(阴极): _________________________________P bO2(阳极):________________________________总反应式：[小结3]：铅蓄电池充放电过程的总方程式：能量转化关系：放电：___________能转化为_____________ 能充电：___________能转化为_____________ 能四、电池优劣的判断标准：比能量：（A﹒h/Kg A﹒h/L）比功率：(W/Kg W/L)比时间：[探究活动三]：阅读下图的表格回答[结论]:______________________________________________________五、新型锂电池：构造：优点：六、废旧电池的危害：巩固练习：1．废弃的电子产品称为电子垃圾，其中含铅、汞等有害物质、危害严重。
2013-2014版金榜化学(人教版,选修4)同步课堂配套课件：第四章 电化学基础4.2
四、燃料电池 燃料电池的工作原理是怎样的？燃料电池有何优点？ 1.燃料电池的工作原理 燃料 如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或 (1)连续地将_____( 氧化剂 的化学能直接转换成电能。 气体)和_______ 不参与 氧化还原反应。 (2)电极材料本身_______ (3)工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地
(2)H2SO4溶液。 负极：CH4＋2H2O－8e－====CO2＋8H+ 正极：2O2＋8H＋＋8e－====4H2O 总反应式：CH4+2O2====CO2+2H2O
【拓展延伸】其他常见的燃料电池 (1)丁烷燃料电池。 一个电极通入空气，一个电极通入氧气，用掺杂了 Y2O3(三氧化 二钇)的ZrO2(二氧化锆)晶体作电解质，晶体高温时能传导O2-。 负极：2C4H10-52e-+26O2-====8CO2+10H2O 正极：13O2+52e-====26O2总反应式：2C4H10+13O2====8CO2+10H2O
第二节 化学电源
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1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、
生活和国防中的实际应用。
2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。 3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电
极反应式。
一、化学电池的分类及其优劣 (1)电池 (1)碱性锌锰电池的电极反应式如何写？ (2)银锌电池、锂电池各有什么特点？
1.碱性锌锰电池 (1)基本构造及工作原理。
Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2
(2)特点。 碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时 间均有提高，适用于大电流和连续放电。
选修4 4-2 第二节 化学电源
对比：书写下列电极反应和电池总反应：
负极： Fe — 2e- = Fe2+
Fe Cu
正极： 2H+ + 2e- = H2↑ 总： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
稀 硫 酸
负极： Fe — 2e- = Fe2+ 正极： 2H2O + O2 + 4e- = 4OHFe Cu
总：
2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2
NaCl溶液 稀 硫 酸
特殊原电池电极反应式的书写
负极： Al — 3e- =Al 3+ 正极： 2H+ + 2e- = H2↑
稀H2SO4
总：2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2 ↑ 负极： Cu —2e- = Cu 2+ 正极： 4H+ +2NO3－ + 2 e- = 2NO2 ↑ + 2H2O
其电极分别为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH, 电极反应分别为：
负极 :
正极:
Zn+2OH- -2e- = Zn(OH)2 2e-
------PH值减小
Ag2O+ H2O+ 2e- = 2Ag+2OH- ------PH值增大
电池总反应：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag
负极-----通入丁烷： 2C4H10 -52e- + 26O2-- = 8 CO2+ 10H2O
2 优点:
3、判断电池的优劣标准主要是什么？ 3 电池优劣的判断标准:
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第四章电化学基础第二节化学电源[教学目标]1.知识目标（1）使学生了解常见化学电源的种类及其工作原理（2）使学生了解常见电源的电极反应式2.能力目标通过引导让学生了解常见电源的工作原理，见到常见电极反应式知道是哪类电源。
[教学难重点]常见化学电源的种类及其工作原理[教学过程][知识回顾]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)3.(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？[新课讲解]一、化学电源(电池)的特点与分类1．实用电池一般具有以下的特点(1)能产生比较稳定而且较高电压的电流；(2)安全、耐用且便于携带，易于维护；(3)能够适用于各种环境；(4)便于回收处理，不污染环境或对环境的污染影较小；(5)能量转换率高。
2．化学电池分类(1)一次电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池)(2)二次电池(又叫充电电池或蓄电池，如铅蓄电池)(3)燃料电池(如氢氧燃料电池)[基础题一]下列有关电池的说法不正确的是( )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，锌电极是负极二、常见的化学电源锂电池锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。
锂电池的主要反应为：负极：8Li －8e －===8Li ＋；正极：3SOCl 2＋8e －===SO 32-＋2S ＋6Cl －总反应式为：8Li ＋3SOCl 2===6LiCl ＋Li 2SO 3＋2S特点：锂电池是一种高能电池，具有质量轻、电压稳定、工作效率高和储存寿命长的优点。
2．二次电池(1) 铅蓄电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)＋2H 2O(l)(2)镍－镉碱性蓄电池构成：放电时镉(Cd)为负极，正极是NiO(OH)，电解液是KOH 。
工作原理：负极：Cd ＋2OH －－2e －===Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)＋2H 2O ＋2e －===2Ni(OH)2＋2OH －总反应式： Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 放电充电 放电充电特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。
3．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．(1)氢氧燃料电池当用碱性电解质时，电极反应为负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应：2H2＋O2===2H2O(2)甲烷燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。
负极：CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O；正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－总反应：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O(3)CH3OH燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH和O2。
负极：2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO32-＋12H2O；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－总反应方程式：2CH3OH＋3O2＋4KOH==2K2CO3＋6H2O[基础题二]日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，电极反应可简化为：Zn－2e－===Zn2＋；2NH＋2e－===2NH3＋H2，根据上述叙述判断下列说法正确的是( )A．干电池中锌为正极，碳为负极B．干电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极C．干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器D．干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化[小结1]二次电池的原理与特点可充电电池是高考常考知识点，二次电池首先需要判断什么情况下是原电池，什么情况下是电解池，二次电池充电时是电解池，放电时是原电池。
充电和放电是在两种不同的条件下发生的，充电是在外接电源条件下发生的非自发氧化还原反应，放电是在无外接电源条件下发生的自发氧化还原反应。
[温馨提示]1.二次电池的特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。
2．二次电池首先需要判断什么情况下是原电池，什么情况下是电解池，二次电池充电时是电解池，放电时是原电池。
充电和放电是在两种不同的条件下发生的，充电是在外接电源条件下发生的非自发氧化还原反应，放电是在无外接电源条件下发生的自发氧化还原反应。
[小结2]燃料电池的原理与特点1．燃料电池的特点燃料电池是利用燃烧反应或与之类似的反应具有能量变化大的特点而设计的电池。
它具有高效无污染的特点，正成为新能源研究的重点。
燃料电池的工作原理具有如下特点：(1)两电极可能相同，电极不参加反应。
电极的作用是催化转换，作用很关键，原理很复杂。
(2)氧气等氧化剂总是在正极得电子发生还原反应，燃料在负极失电子发生氧化反应。
(3)燃料电池的电解质可能是酸性、碱性和熔融的盐或氧化物。
(4)燃料电池总反应式的条件都不能写“点燃”，通常条件不写。
2．有氧气参加的燃料电池正极反应式的书写(1)酸性条件(如硫酸)：O2＋4H＋＋4e－===2H2O(2)碱性条件(如KOH溶液)：O2＋2H2O＋4e－==4OH－(3)熔融的盐(如K2CO3并在通O2的一极通CO2)：O2＋2CO2＋4e－===2CO32-(4)熔融的氧化物(有O2－迁移) O2＋4e－===2O2－若已知燃料电池总反应和正极反应式将很容易书写负极反应式。
[温馨提示](1)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。
(2)燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3OH 等)，在正极上参与反应的是空气或氧气，电解质溶液一般是KOH溶液。
(3)书写电极反应方程式时：酸性条件下可用H＋和H2O配平；碱性条件可用OH－和H2O配平。
[小结3]电极反应式的书写方法(1)一般电极反应式的书写第一步：分析电极反应（负极失电子得到氧化产物，正极得电子得到还原产物）第二步：注意电解质溶液环境（电解质溶液中的粒子是否和电极产物反应）第三步：遵守三大守恒（电荷守恒、质量守恒、电子守恒）第四步：两极反应叠加（两极反应相加，得出总反应方程式）(2)复杂反应式的书写复杂的电极方程式=总反应式—较简单的一级的电极反应式设计制作化学电源的方法步骤(1)首先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应；(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解质溶液．①电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极．并且，原电池的电极必须导电．②电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)．(3)按要求画出原电池装置图．如根据以下反应设计的原电池：[课后练习]1.Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。
电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。
此电池工作时，被氧化的物质是( ) A．Li B．SOCl2C．LiCl D．S和SO22.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。
氢镍电池的总反应式是H 2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2根据此反应式判断，下列叙述中正确的是(双选)( )A ．放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大B ．电池放电时，镍元素被氧化C ．电池充电时，氢元素被还原D ．电池放电时，H 2是负极3.(2010·湖南怀化市第二次模拟考试化学试题)据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运动员提供了服务。
某种氢氧燃料电池的电解液为KOH 溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是( )A ．正极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －B ．工作一段时间后，电解液中KOH 的物质的量浓度不变C ．该燃料电池的总反应方程式为： 2H 2＋O 2===2H 2OD ．用该电池电解CuCl 2溶液，产生2.24 L Cl 2(标准状况)时，有0.2 mol 电子转移3.(2010·广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )A ．正极反应为：Zn －2e － === Zn2＋B ．电池反应为：Zn ＋Cu2＋ === Zn2＋＋CuC ．在外电路中，电子从负极流向正极D ．盐桥中的K ＋移向ZnSO4溶液放电充电[板书设计]第四章 电化学基础第二节 化学电源一、化学电源(电池)的特点与分类1．实用电池一般具有以下的特点2．化学电池分类二、常见的化学电源锂电池2．二次电池(1) 铅蓄电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)＋2H 2O(l)(2)镍－镉碱性蓄电池 放电充电构成：放电时镉(Cd)为负极，正极是NiO(OH)，电解液是KOH 。
工作原理：负极：Cd ＋2OH －－2e －===Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)＋2H 2O ＋2e －===2Ni(OH)2＋2OH －总反应式： Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2OCd(OH)2＋2Ni(OH)23．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． (1)氢氧燃料电池当用碱性电解质时，电极反应为负极：2H2＋4OH －－4e －===4H2O ；正极：O2＋2H2O ＋4e －===4OH －总反应：2H2＋O2===2H2O(2)甲烷燃料电池该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。
负极：CH 4＋10OH －－8e －===CO 32-＋7H 2O ；正极：2O 2＋4H 2O ＋8e －===8OH －放电充电总反应：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O(3)CH3OH燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH和O2。
负极：2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO32-＋12H2O；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－总反应方程式：2CH3OH＋3O2＋4KOH==2K2CO3＋6H2O。