高考化学大一轮复习 第六章 化学反应与能量 第二节 原电池 化学电源课件 新人教版
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被 氧化 ， 失去 电子，形成 Zn2＋进入溶液，电极反应式为 Zn－2e
－===Zn2＋；从锌片释放出的电子，经过导线流向铜片；CuSO4 溶液中的 Cu2
＋从铜片上 得到 电子，被 还原 成为金属铜并沉积在铜片上，电极反应
式为 Cu2＋＋2e－===Cu。
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1．原电池工作原理归纳： (1)负极________电子发生________反应；溶液中氧化性较________的微粒 在正极上________电子发生________反应。 (2)三个移动方向： ①电子方向：从________流出沿导线流入________； ②电流方向：从________沿导线流向________； ③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。 答案：(1)失 氧化 强 得 还原 (2)①负极 正极 ②正极 负极 ③负极 正极
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)×
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2．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是( )
A．①④ C．④⑧
B．③④⑤ D．②④⑥⑦
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解析：根据原电池的构成条件可知：①中只有一个电极，③中两 电极材料相同，⑤中酒精不是电解质，⑧中两电极材料相同且无闭合 回路，故①③⑤⑧均不能构成原电池。
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角度一：原电池的概念及构成 1．判断下列有关原电池的说法是否正确。 (1)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强。( ) (2)CaO 与 H2O 反应可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中 的化学能转化为电能。( ) (3)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。( ) (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。( ) (5)将镁片、铝片平行插入到一定浓度的 NaOH 溶液中，用导线连接成闭合回 路，铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成。( ) (6)任何原电池反应都是有害的，生活中要避免原电池反应的发生。( )
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解析：该原电池的总反应为 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。电极Ⅰ上发生还 原反应，作原电池的正极，电极反应式为 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，电极Ⅱ为原电 池负极，发生氧化反应，电极反应式为 Cu－2e－===Cu2＋。盐桥中装有含氯化 钾的琼脂，其作用是传递离子。
答案：C
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【高考导航】 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。
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1．概念和产生电流的本质原因
原电池是把 化学能 转化为 电能 的装置，其产生电流的本质原因 是发生 氧化还原 反应，有 电子 转移。
2．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
属与电解质溶来自百度文库反应)。
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(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 溶液或 熔融的电解质 ；
②两电极直接或间接接触；
③两电极插入 电解质 溶液或 熔融的电解质 。
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3．工作原理 如图是 Cu-Zn 原电池示意图：
以Ⅱ为例，它的反应原理是在 ZnSO4 溶液中，锌片逐渐溶解，即 Zn
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解析：根据题意可知电池的总反应为：Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋ 2H2O。Mg 电极是该电池的负极，A 错误；H2O2 在正极发生还原反应，B 错误；石墨电极的电极反应式为 H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，由于水电离出 的 H＋不断被消耗，所以该电极附近溶液的 pH 增大，C 正确；在原电池中， 阴离子向负极移动，D 错误。
答案: D
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角度二：原电池的工作原理及两极判断 3．(2015·成都模拟)如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的 是( )
A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极 B．电极Ⅱ的电极反应式为 Cu2＋＋2e－===Cu C．该原电池的总反应为 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋ D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
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4．(2013·江苏高考)Mg-H2O2 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电 池以海水为电解质溶液，示意图如图所示。该电池工作时，下列说法正确 的是( )
A．Mg 电极是该电池的正极 B．H2O2 在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的 pH 增大 D．溶液中 Cl－向正极移动
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2．在上述 Cu-Zn 原电池Ⅱ中，能否将两烧杯中的溶液互换？为什么？ 提示：不能。Zn 会与 Cu2＋直接发生反应，而不能形成原电池。
3．(1)用 Al、Cu 作电极，如何使 Cu 作负极，Al 作正极？ (2)用 Mg、Al 作电极，如何使 Al 作负极，Mg 作正极？ 提示：(1)用浓硝酸或浓硫酸作电解液。 (2)用 NaOH 溶液作电解液。
答案：C
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5．(2013·新课标全国卷Ⅰ)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S 的缘故，根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变
黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S 被还原生成单质银 C．该过程中总反应为 2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl 解析：处理过程 Ag2S 变为单质银，质量减轻，A 错误；银器为正极，正极 发生还原反应，B 正确；Al2S3 在溶液中不能稳定存在，发生水解相互促进的反应 生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体，C 错误；黑色褪去的原因是 Ag2S 变为单质银， 不是转化为氯化银沉淀。
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解析：除(4)外其他说法均错误。原电池中，负极材料和正极材料也可能都是 惰性的，如氢氧燃料电池，(1)错误；CaO＋H2O===Ca(OH)2 不是氧化还原反应， (2)错误；KCl 和 AgNO3 反应生成 AgCl 沉淀易阻止原电池反应的发生，(3)错误； 铝被氧化生成偏铝酸盐，不能生成氢氧化铝沉淀，(5)错误；有些原电池反应是有 益的，如应用到化学电源，(6)错误。
－===Zn2＋；从锌片释放出的电子，经过导线流向铜片；CuSO4 溶液中的 Cu2
＋从铜片上 得到 电子，被 还原 成为金属铜并沉积在铜片上，电极反应
式为 Cu2＋＋2e－===Cu。
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1．原电池工作原理归纳： (1)负极________电子发生________反应；溶液中氧化性较________的微粒 在正极上________电子发生________反应。 (2)三个移动方向： ①电子方向：从________流出沿导线流入________； ②电流方向：从________沿导线流向________； ③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。 答案：(1)失 氧化 强 得 还原 (2)①负极 正极 ②正极 负极 ③负极 正极
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)×
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2．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是( )
A．①④ C．④⑧
B．③④⑤ D．②④⑥⑦
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解析：根据原电池的构成条件可知：①中只有一个电极，③中两 电极材料相同，⑤中酒精不是电解质，⑧中两电极材料相同且无闭合 回路，故①③⑤⑧均不能构成原电池。
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角度一：原电池的概念及构成 1．判断下列有关原电池的说法是否正确。 (1)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强。( ) (2)CaO 与 H2O 反应可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中 的化学能转化为电能。( ) (3)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。( ) (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。( ) (5)将镁片、铝片平行插入到一定浓度的 NaOH 溶液中，用导线连接成闭合回 路，铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成。( ) (6)任何原电池反应都是有害的，生活中要避免原电池反应的发生。( )
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解析：该原电池的总反应为 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。电极Ⅰ上发生还 原反应，作原电池的正极，电极反应式为 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，电极Ⅱ为原电 池负极，发生氧化反应，电极反应式为 Cu－2e－===Cu2＋。盐桥中装有含氯化 钾的琼脂，其作用是传递离子。
答案：C
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【高考导航】 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。
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1．概念和产生电流的本质原因
原电池是把 化学能 转化为 电能 的装置，其产生电流的本质原因 是发生 氧化还原 反应，有 电子 转移。
2．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
属与电解质溶来自百度文库反应)。
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(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 溶液或 熔融的电解质 ；
②两电极直接或间接接触；
③两电极插入 电解质 溶液或 熔融的电解质 。
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3．工作原理 如图是 Cu-Zn 原电池示意图：
以Ⅱ为例，它的反应原理是在 ZnSO4 溶液中，锌片逐渐溶解，即 Zn
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解析：根据题意可知电池的总反应为：Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋ 2H2O。Mg 电极是该电池的负极，A 错误；H2O2 在正极发生还原反应，B 错误；石墨电极的电极反应式为 H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，由于水电离出 的 H＋不断被消耗，所以该电极附近溶液的 pH 增大，C 正确；在原电池中， 阴离子向负极移动，D 错误。
答案: D
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角度二：原电池的工作原理及两极判断 3．(2015·成都模拟)如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的 是( )
A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极 B．电极Ⅱ的电极反应式为 Cu2＋＋2e－===Cu C．该原电池的总反应为 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋ D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
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4．(2013·江苏高考)Mg-H2O2 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电 池以海水为电解质溶液，示意图如图所示。该电池工作时，下列说法正确 的是( )
A．Mg 电极是该电池的正极 B．H2O2 在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的 pH 增大 D．溶液中 Cl－向正极移动
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2．在上述 Cu-Zn 原电池Ⅱ中，能否将两烧杯中的溶液互换？为什么？ 提示：不能。Zn 会与 Cu2＋直接发生反应，而不能形成原电池。
3．(1)用 Al、Cu 作电极，如何使 Cu 作负极，Al 作正极？ (2)用 Mg、Al 作电极，如何使 Al 作负极，Mg 作正极？ 提示：(1)用浓硝酸或浓硫酸作电解液。 (2)用 NaOH 溶液作电解液。
答案：C
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5．(2013·新课标全国卷Ⅰ)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S 的缘故，根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变
黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S 被还原生成单质银 C．该过程中总反应为 2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl 解析：处理过程 Ag2S 变为单质银，质量减轻，A 错误；银器为正极，正极 发生还原反应，B 正确；Al2S3 在溶液中不能稳定存在，发生水解相互促进的反应 生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体，C 错误；黑色褪去的原因是 Ag2S 变为单质银， 不是转化为氯化银沉淀。
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解析：除(4)外其他说法均错误。原电池中，负极材料和正极材料也可能都是 惰性的，如氢氧燃料电池，(1)错误；CaO＋H2O===Ca(OH)2 不是氧化还原反应， (2)错误；KCl 和 AgNO3 反应生成 AgCl 沉淀易阻止原电池反应的发生，(3)错误； 铝被氧化生成偏铝酸盐，不能生成氢氧化铝沉淀，(5)错误；有些原电池反应是有 益的，如应用到化学电源，(6)错误。