第6章-第2讲原电池化学电源

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【三维设计】2015高考(江苏用)化学一轮配套课件：专题6 第2单元原电池和化学电源

化学
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第二单元
原电池和化学电源
结束
2.实验室常用锌和稀 H2SO4 反应制备 H2，试讨论纯锌和粗锌哪个反应快，为什么？
提示：粗锌快，因为粗锌中含有杂质金属，可以和锌形成原电池，反应速率较快。
3.依据氧化还原反应：2Ag＋（aq）＋Cu（s）===Cu2＋（aq）＋ 2Ag（s）设计的原电池如图所示。
化学
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第二单元
原电池和化学电源
－ PbSO （ s ）＋ 2H O （ l ）－ 2e ===PbO2（s）＋ 4 2 ②阳极： ___________________________________________ ＋ 2－ 4H （ aq ）＋ SO 4 （aq）。 _______________________
③总反应：2PbSO4（s）＋2H2O（l）===Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）。
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第二单元
原电池和化学电源
结束
（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：装置Ⅰ中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ能避免能量损耗；装置Ⅱ中盐桥的作用是提供阴阳离子定向移动的通路，导电。
AgNO3
Ag＋＋e－===Ag
Cu－2e－===Cu2＋（3）Cu
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Ag
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第二单元
原电池和化学电源
结束
4.铁及铁的化合物应用广泛，如 FeCl3 可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_________

2021高三化学人教版一轮学案：第六章第二节原电池化学电源含解析

第二节原电池化学电源最新考纲：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。

3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应，能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。

2.科学精神与社会责任：通过原电池装置的应用，能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践。

知识点一原电池工作原理及应用1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。

2．构成条件反应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溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路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总反应离子方程式为Zn＋2H＋===Zn 2＋＋H2↑(1)电极①负极：失去电子，发生氧化反应；②正极：得到电子，发生还原反应。

(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极；②电流从正极流出经外电路流入负极；故电子定向移动方向与电流方向正好相反。

(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。

4．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象不同点还原剂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)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，置换出的Cu 能与Zn形成原电池，使产生H2的反应速率加快。

(2)比较金属活动性强弱如有两种金属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溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A>B。

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
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第六章
考点 · 核心突破
菜
单
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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
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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
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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

第六章化学反应与能量(知识梳理)

第1节第六章化学反应与能量【知识梳理】一、化学反应与热能1、化学能与热能转化的实验探究（1）镁与盐酸反应实验操作实验现象实验结论产生大量气泡、温度计指示温度升高镁与盐酸反应的离子方程式为：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑，该反应放出热量（2）Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 晶体反应实验操作实验现象实验结论a. 有刺激性气味气体产生 b ．用手摸烧杯底部有冰凉感觉 c ．用手拿起烧杯，玻璃片黏结到烧杯的底部d ．烧杯内反应物成糊状化学方程式为：Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl=BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ，该反应吸收热量2、化学反应中能量变化的原因（1）宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。

宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图（2）微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。

微观解释反应物、生成物中化学键的变化关系能量变化断裂旧化学键吸收的总能量＜形成新化学键释放的总能量放出能量断裂旧化学键吸收的总能量＞形成新化学键释放的总能量吸收能量3、常见的放热反应和吸热反应（五放四吸）化学反应与能量变化（1）放热反应：①燃烧反应①酸碱中和反应①金属和水或酸的反应①大多数化合反应①铝热反应（2）吸热反应：①大多数分解反应①铵盐与碱的反应①CO2或水蒸气与碳的反应①H2或CO还原CuO的反应二、能源1. 能源的分类2.能源的利用(1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。

(2)化石燃料需亟待解决的问题：(3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施；②防止燃料燃烧造成的环境污染；③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料；④开发太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、等清洁、高效的新能源。

【典型例题】1．过渡态理论认为：不管是放热反应还是吸热反应，反应物经过渡态变为生成物，都必须要经过一个高能量的过渡态，好比从一个谷地到另一个谷地必须爬山一样。

高考化学一轮复习6.2 原电池化学电源(对点练习)试题

回夺市安然阳光实验学校第二讲原电池化学电源一、选择题1.课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流表、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。

下列结论错误的是( )A.原电池是将化学能转化成电能的装置B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C.图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流D.图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片【答案】D【解析】D项，a极为负极，电子由负极(锌片)流出。

2．MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。

已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，下列有关该电池的说法正确的是( )A．该电池的正极反应式为4OH－＋4e－===O2↑＋2H2OB．该电池的负极反应式为H2－2e－===2H＋C．放电时OH－向负极移动D．当生成1 mol H2O时，转移2 mol电子【答案】D【解析】该燃料电池的燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应式为2H2＋2CO2－3－4e－===2H2O＋2CO2，正极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3，故A、B均错误；电解质中移动的阴离子为CO2－3，不是OH－，故C错误；根据负极反应式知，生成1 mol H2O时转移2 mol电子，故D 正确。

3．关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法：①微生物促进了电子的转移②微生物所在电极区放电时发生还原反应③放电过程中，H＋从正极区移向负极区④正极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O正确的是( )A．④B．①③C．①④D．②③【答案】C【解析】①在微生物作用下C m(H2O)n转化为CO2促进电子的转移，正确；②微生物在右侧，右侧电极为电源的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应，错误；③根据电流的方向，放电过程中，H＋从负极区移向正极区，错误；④电池左侧为电池的正极区，MnO2在H＋条件下发生得电子反应，所以正极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，④正确。

(人教版)2020高考总复习化学：第六章第2讲原电池化学电源

21
考点一
考点二
5.（天津理综）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（）
22
考点一
考点二
A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的 c（SO24－）减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
。
答案（1）减小减小（2）减小增大
33
考点一
考点二
2.（课后习题改编）某蓄电池反应式为 Fe＋Ni2O3＋3H2O 下列推断中正确的是（）
Fe（OH）2＋2Ni（OH）2。
①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ②充电时，阴极上的电极反应式是Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－ ③充电时，Ni（OH）2为阳极 ④蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中
7
考点一
考点二
1.在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀H2SO4足量时，产生H2的物质的量要减少。
2.把一个氧化还原反应拆写成两个电极反应时，首先要写成离子反应，要注意通过电荷守恒与原子守恒把H＋、OH－、H2O分解到两个电极反应中。
25
考点一
考点二
考点二化学电源（频数：★★★ 难度：★★★）
名师课堂导语化学电源知识是电化学中的难点，是我们高考热点题型新型化学电源的知识源头，特别是燃料电池与充电电池更是重中之重，要熟练掌握介质对半反应的影响及充电电池四个电极的关系。
26
考点一
考点二
1.一次电池（1）碱性锌锰干电池（图一）

《优化指导》化学总复习(人教)配套讲义：第六章基础课2原电池化学电源含答案

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负极正极点拨：（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(×)错误!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解析:选D CaO＋H2O===Ca(OH）2不是氧化还原反应；KCl 和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。

第六章化学反应与能量第二节原电池和化学电源

3．下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是 ( )

4．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．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组

1.正负极的判断 (1)从构造方面判断：一般相对活泼的金属作负极；相对不活泼的金属作正极。 (2)从工作原理角度判断：电子流出，电流流入，电解质溶液中阴离子移向的极— —负极：电子流入，电流流出，电解质溶液中阳离子移向的极——正极。

(3)从电池反应角度判断：失电子，发生氧化反应的极——负极；得电子，发生还

4．电极反应式的书写和电荷移动方向 (见下图) (1)电极反应式的书写负极：________，电极反应式： ________。正极：________，电极反应式： ________。电池总反应：________。

(2)电荷移动方向

二、化学电源 1．化学电源是能够实际应用的原电池。作为化学电源的电池有________、 ________和________等。 2．铅蓄电池是一种二次电池，它的负极是________，正极是________，电解质溶液是30%的H2SO4溶液，它的电池反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。 3．碱性氢氧燃料电池的电极反应：负极： ________；正极________；电池总

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－

第二节原电池化学电源

第二节原电池化学电源1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。

2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。

基础自查(理一理)1．原电池装置能量转化特点转化为。

2．原电池的电极原电池的负极—— 金属——发生反应——向外电路电子原电池的正极—— 金属(或惰性电极如石墨)——发生 —— 外电路提供的电子 3．原电池的构成条件(1)能自发地发生。

(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。

(3)由还原剂和导体构成负极系统，由氧化剂和导体构成极系统。

(4)形成 (两电极接触或用导线连接)。

4．原电池工作原理以稀H2SO4作为电解质溶液的Cu —Zn 原电池为例： (1)电极：为负极，为正极 (2)电极反应：Zn 为负极：发生反应：； Cu 为正极，发生反应：。

(3)电子和电流方向：电子从流出经流入；电流从流出经外电路流入。

(4)离子的迁移方向电解质溶液中，阴离子向迁移，阳离子向迁移。

原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：联动思考(想一想)1．如何判定原电池装置？原电池原理联动思考(想一想)2．燃料电池在工作时燃烧吗？3．燃料电池与普通化学电池有何不同？(2010·潍坊预测)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法不正确的是() A．此燃料电池的总反应为：Mg＋H2O2===Mg(OH)2B．正极发生的电极反应为：H2O2＋2H＋＋2e－―→2H2OC．工作时，正极周围海水的pH增大D．电池工作时，溶液中的H＋向正极移动有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。

电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4＋10OH－－8e－―→CO2－3＋7H2O ③负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－④电池放电后，溶液pH不断升高A．①② B．①③ C．①④ D．③④化学电源(2009·江苏单科，12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。

高中化学原电池化学电源

2．二次电池：又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反
复使用的电池。
以铅酸蓄电池为例：
总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4
放电充电
2PbSO4＋2H2O。
放电时的反应负极：__P_b_＋__S_O__24_－_－__2_e－_=_=__=_P_b_S_O__4 ___；正极：_P_b_O__2＋__4_H__＋_＋__S_O__24－_＋__2_e_－_=_=_=_P_b__S_O_4_＋__2_H_2_O_____。充电时的反应阴极：__P_b_S_O__4＋__2_e_－_=_=_=__P_b_＋__S_O_24_－____；阳极：_P_b_S_O__4_＋__2_H_2_O_－__2_e_－_=_=_=_P_b__O_2_＋__4_H_＋_＋__S_O__42－__。
(4)燃料电池电极反应式书写的常用方法(以甲烷－O2－碱性溶液燃料电池为例) 方法 1：加碱法第一步写出电池的总反应式。燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。甲烷燃料电池的总反应式为 CH4＋2O2＋2OH－ ===CO23－＋3H2O。
第二步写出电池的正极反应式。
(1)解答燃料电池题目的思维模型
(2)解答燃料电池题目的几个关键点 ①要注意介质是什么，是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 ②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧化剂。 ③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。
1．(2021·新高考湖南卷)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是( ) A．放电时，N极为正极

2020版名师导学高考新课标化学第一轮总复习讲义：第6章第二节原电池化学电源含答案

第二节原电池化学电源[高考备考指南]原电池的工作原理及应用(对应复习讲义第70页)1．概念及反应本质把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。

2．构成条件(1)有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。

(2)将电极插入电解质溶液中。

(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。

(4)能自发发生氧化还原反应。

3．工作原理如图是CuZn原电池，请填空：(1)反应原理(2)原电池中的三个方向①电子方向：从负极流出沿导线流入正极；②电流方向：从正极沿导线流向负极；③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。

(3)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。

图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。

(4)盐桥作用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。

4．原电池原理的应用(1)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。

(2)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。

(3)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加快。

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。

判断正误(1)在化学反应中，所有自发的放热反应均可以设计成原电池。

()(2)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。

()(3)相同情况下，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。

()(4)实验室制备H2时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳。

第六章第一节第2课时化学反应与电能课件下学期高一化学人教版(2019)必修第二册

4.迁移应用 (1)原电池的电极材料都必须是金属吗? 提示:原电池的电极材料可以是两种活泼性不同的金属 ,也可以是一种金属与一种可导电的惰性材料(如非金属石墨等),在燃料电池中,电极材料均不发生反应,故两极均可用惰性材料。 (2)原电池中作负极的一定是活泼金属,作正极的一定是不活泼金属吗? 提示:不一定。在原电池中的两极可以都是活泼金属(如Zn-Fe-稀硫酸,Zn作负极), 也可以都是不活泼金属 (如Cu-Ag-AgNO3溶液,Cu作负极), 也可以是一种金属和一种能导电的非金属(如Cu-C-AgNO3溶液,Cu作负极)。
第2课时化学反应与电能
【课程标准】 1.掌握原电池的概念及构成,能分析简单原电池的工作原理。 2.会判断原电池的正负极,能正确书写电极反应式。 3.了解常见的化学电源,能举例说明化学电源对提高生活质量的主要意义。【素养目标】 1.通过观察锌铜原电池实验中的宏观现象,探究这些宏观现象背后的微观实质变化,从而理解原电池的工作原理,揭示原电池装置的本质。(宏观辨识与微观探析) 2.通过分析原电池反应中电子的转移,认识到化学变化中会发生物质的变化及电子的转移,但电子的得失是守恒的。整个原电池反应中原子和能量也是守恒的。 (变化观念与平衡思想)
A.Cu 为正极,电子沿导线从 Zn 流向 Cu B.负极发生氧化反应,其反应式为 Zn-2e-===Zn2+ C.SO42-向 Cu 极移动 D.若有 1 mol 电子流经导线,则可产生 0.5 mol 气体
【解题指南】解答本题需注意以下三点: (1)负极失电子,正极得电子,电子由负极流向正极。 (2)负极发生氧化反应,正极发生还原反应。 (3)负极失去的电子数等于正极得到的电子数。【解析】选 C。A.Zn 比 Cu 活泼,Zn 为负极,Cu 为正极,电子沿导线从 Zn 流向 Cu,A 正确 ;B. 负极发生失电子的氧化反应 ,Zn 为负极 , 电极反应式为 Zn-2e-===Zn2+,B 正确;C.原电池中阴离子移向负极,SO42-向 Zn 极移动,C 错误;D.Cu 极电极反应式为 2H++2e-===H2↑,若有 1 mol 电子流经导线,则可产生 0.5 mol 氢气,D 正确。

2021高考化学一轮复习第六章 2021高考化学一轮复习第22讲原电池化学电源

5.控制合适的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
√D.电流表读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，
乙中的石墨电极为负极
题组二聚焦“盐桥”原电池 4.(2019·河北高三模拟)根据右图，下列判断中正确的是 A.烧杯a中的溶液pH降低
√B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ D.烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
解析由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2 在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
2.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O2＋2H2O＋4e－===4OH－
解析 ②中MgBiblioteka 与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al
√C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
解析 A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2＋得电子发生还原反应生成Cu，错误； B 项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的 c(SO24－)不变，错误；

高考理综高三一轮高考化学复习第6章第2讲原电池化学电源

第2讲原电池化学电源[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。

考点一原电池及其工作原理1．概念把化学能转化为电能的装置。

2．工作原理以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极3．原电池的构成条件(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。

题组一原电池工作原理的考查1．下列装置中能构成原电池产生电流的是( )答案 B解析A项，电极相同不能构成原电池；C项，酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；D项，锌与电解质溶液不反应，无电流产生。

2．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动性不同的两种金属组成D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池答案 D解析CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应，KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。

规避原电池工作原理的4个易失分点(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。

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。

第6章-第2讲 原电池 化学电源

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