2020创新设计一轮复习化学(人教版)讲义：第六章+第2讲+原电池 化学电源及答案

第2讲原电池化学电源

【2020·备考】

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。

考点一原电池的工作原理及其应用

（频数：★★☆难度：★☆☆）

名师课堂导语电化学是化学能与热能知识的延伸，是氧化还原反应知识的应

用，是高考热点，对于本考点的主要考查知识点有：（1）电池的正负极的判断；（2）原电池的原理应用；（3）电极方程式的书写，特别是电极方程式的书写是高考重点，应给予关注。

1.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。

（2）原电池的构成条件

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）。

二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

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。

（3）工作原理

（4）原电池中移动方向及闭合回路形成原理图示

1.原电池仍然体现的是反应过程中的能量守恒，是化学能与热能的知识延伸，是化学能与电能的转化。

2.原电池反应必须是氧化还原反应，但自行发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。

2.原电池原理的应用

（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，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。

（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）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。

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。

[速查速测]

1.（易混点排查）正确的打“√”，错误的打“×”

（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）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（×）2.（教材改编题）下列装置不能形成原电池的是（）

解析A、B、D项都具有①活泼性不同的电极；②电解质溶液；③闭合回路；

④自发进行的氧化还原反应，均能构成原电池；C项中酒精为非电解质，不能构成原电池。

答案 C

3.（动手能力培养）某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH 溶液为电解质溶液设计原电池。给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极，写出电极反应式。

答案如图所示

负极Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O

正极2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

[A组基础知识巩固]

1.（2019·聊城三中月考）课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、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.图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会通过电流

D.图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

解析D项，电极a为负极，电子由负极（锌片）流出。

答案 D

2.（2018·合肥质检）用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述中正确的是（）

A.装置甲中的b金属是原电池的负极

B.装置乙中的c金属是原电池的阳极

C.装置丙中的d金属是原电池的正极

D.四种金属的活泼性顺序：d>a>b>c

解析甲中a溶解说明a是负极，活泼性a>b，A错误；原电池一般用正极或负极命名电极，B错误，由乙中现象知活泼性b>c；丙中d是负极，活泼性d>a，C 错误；综上可知D正确。

答案 D

3.（2019·潍坊上学期统考，12）根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是（）

A.a电极为原电池的正极

B.外电路电流方向是a→b

C.b电极的电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2

D.a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol

解析根据图示可知，a电极上H2O转化为H＋和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；根据图示可知，b电极上O2得电子转化为H2O2，电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C项正确；a电极上每生成1 mol O2，转移4 mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4 mol，D项错误。

答案 C

【方法技巧】

判断原电池正、负极的5种方法

[B组考试能力过关]

4.（2017·上海化学）对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（）

A.电子流入的一极为正极

B.比较不活泼的一极为正极

C.电子流出的一极为负极

D.发生氧化反应的一极为正极