原电池一轮复习学案

第一节 原电池 化学电源学案
学习目标：
1．了解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正负极。

2．了解常见化学电源，能写出电极反应方程式。

知识梳理：
一、原电池工作原理
1．原电池的概念:将______能转化为______能的装置。

2．原电池的构成条件:
(1)两个___________的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。

①负极:活泼性较强的金属。

②正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。

(2)电极均插入___________中。

(3)构成_________(两电极接触或用导线连接)。

(4)能自发地发生氧化还原反应。

3．原电池的工作原理
原电池的工作原理和电子流向示意图（以铜锌原电池为例）:
二、化学电源
1．一次电池(碱性锌锰干电池)。

①负极反应：__________________________________________________； ②正极反应：__________________________________________________； ③总反应：Zn(s)＋2MnO 2(s)＋2H 2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)。

2．二次电池(以铅蓄电池为例)。

(1)放电时的反应。

①负极反应：__________________________________________________； ②正极反应：__________________________________________________； ③总反应：Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq)====2PbSO 4(s)+ 2H 2O(l)。

(2)充电时的反应。

①阴极反应：____________________________________________________；
②阳极反应：____________________________________________________；
③总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s) +2H2SO4(aq)。

3．燃料电池:氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。

考点研习：
考点一盐桥电池及原电池中正负极的判断
1．盐桥电池的构成特点:
(1)一般情况下,金属插入其可溶性盐溶液中,组成负极和正极。

(2)为使溶液保持电中性,盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路。

(3)盐桥电池的两个电极材料可以不同,也可以相同,但环境绝对不同。

2．盐桥的作用:
(1) __________________________________________________________________
(2)__________________________________________________________________ 3．正、负极判断
【典例1】利用反应Cu＋2Ag+====2Ag+Cu2+设计一个化学电池。

回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是_______，发生_______反应(填“氧化”
或“还原”)；
(2)X是_______，Y是_______；
(3)正极上出现的现象是____________________；
(4)在外电路中，电子从_______极流向_______极。

考点二电极反应式的书写
1．一般原电池电极反应式的书写:
首先，要根据原电池的工作原理准确判断正、负极；
然后，结合电解质溶液的环境确定电极产物；
最后，再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。

电极反应式书写的一般方法有:
（1）拆分法。

【典例2】总反应：2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+
正极：________________________________ 负极：________________________________ (2)加减法。

【典例3】如右图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：
Zn(s)＋2MnO2＋2NH
===Zn2++Mn2O3(s)＋2NH3↑+H2O，在此电池放电
4
时，正极(碳棒)上发生反应：___________________________________________。

2．燃料电池电极反应式的书写:
(1)写出电池总反应式。

燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应,则总反应为加和后的反应。

(2)写出电池的正极反应式。

根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,电解质溶液不同,其电极反应有所不同。

(3)根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式。

因为O2不是负极反应物,因此在将两个反应式相减时,要彻底消去O2。

【典例4】分别写出甲烷（CH4）燃料电池在酸性、碱性环境下的电极方程式：
酸性环境下：
总反应式：_________________________________________________
正极：_____________________________________________________
负极：_____________________________________________________
碱性环境下：
总反应式：_________________________________________________
正极：_____________________________________________________
负极：_____________________________________________________
【强技提能】
1．下列装置中能构成原电池产生电流的是()
2．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
3．(2013·海南高考)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B．负极反应为AgCl+e-====Ag+Cl-
C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电
4．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(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－===FeO2－4＋4H2O
FeO4被氧化
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
5．固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质。

其工
作原理如下图所示。

下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是
()
A．电极b为电池负极，电极反应式为2O2＋4e－===4O2－
B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C．若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为H2＋2OH－－4e－===2H＋＋H2O
D．若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O 6．(2010年安徽理综,11,6分)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H 2+O22H2O,下列有关说法正确的是( )
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为:O 2+2H2O+4e-4OH-
C．每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极。