1、考点一考点二最新考纲1了解原电池的工作原理。2.能写出电极反应式和电池反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。基础课时3 原电池原理及应用考点一考点二1原电池的概念：将_的装置。2原电池的构成条件：(1)能自发地发生氧化还原反应。(2)两个_的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。负极：活泼性较强的金属。正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。(3)电极均插入电解质溶液中。(4)构成_(两电极接触或用导线连接)。考点一 原电池的工作原理及其应用 化学能转化为电能活泼性不同闭合回路考点一考点二3工作原理以锌铜原电池为例考点一考点二电极名称负极正极电极材料_电极反应_反应类型_电子流向
2、由_沿导线流向_盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液，_移向正极，_移向负极原电池反应方程式_锌片铜片Zn 2e=Zn2Cu2 2e=Cu氧化反应还原反应ZnCuKClZn Cu2=Zn2 Cu考点一考点二要点提取(1)原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到电池总反应方程式。(2)不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中的浓度基本不变(3)原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。考点一考点二4原电池原理的三大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个_进行的氧化还原反应，设计
3、成原电池时反应速率_。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_的金属比作_的金属活泼。自发增大负极正极考点一考点二(3)设计制作化学电源首先将氧化还原反应分成两个半反应。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。如：根据反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2设计的原电池为：考点一考点二【互动思考】1原电池内部阴、阳离子如何移动？为什么？答案 阴离子移向负极、阳离子移向正极，这是因为负极失电子，生成大量阳离子聚集在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴
4、离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子而使该极附近正电荷减少，所以溶液中阳离子要移向正极。考点一考点二2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(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)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()答案(1)(2)(3)(4)考点一考点二1(2014福建理综，11)某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()。示向题组 考点一考点二A正极反应为AgCle=Ag
5、ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子考点一考点二解析 A项，Pt为正极发生还原反应：Cl22e=2Cl，错误；B项，放电时，左侧的电极反应式AgCle=AgCl，有大量白色沉淀生成，错误；C项，由于H、Na均不参与电极反应，则用NaCl代替盐酸，电池总反应不变，错误；D项，当电路中转移0.01 mol e时，左侧产生0.01 mol Ag与Cl结合为AgCl沉淀，右侧产生0.01mol Cl，为保持溶液的电中性，左侧约有0.01 mol H通过阳离子交换膜
6、转移到右侧，故左侧溶液中约减少0.02mol离子，正确。答案 D考点一考点二2(2013江苏，9)MgH2O2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。该电池工作时，下列说法正确的是()。考点一考点二AMg电极是该电池的正极BH2O2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向正极移动解析 MgH2O2海水电池，活泼金属(Mg)作负极，发生氧化反应：Mg2e=Mg2，H2O2在正极(石墨电极)发生还原反应：H2O22e=2OH(由于电解质溶液为中性溶液，则生成OH)，A、B项错误，C项正确；原电池电解质溶液中Cl向负极移动，D项错误。答案 C考
7、点一考点二【考向揭示】由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：1原电池的构成条件2原电池原理及应用3以新型化学电池为载体，考查原电池正负极的判断，电极反应式的书写，电解质溶液的变化等考点一考点二1下列有关原电池的判断中正确的是()。A工作中原电池的负极发生还原反应B原电池的正、负极材料不一定都参与反应C原电池的正极在放电后质量一定增加D原电池的正极是电子流出的一极解析 原电池的负极发生氧化反应，A错误；原电池的正、负极材料不一定都参与反应，B正确；原电池的正极在放电后质量不一定增加，C错误；原电池的负极是电子流出的一极，D错误。答案 B跟进题组 考点一考点二2(2014豫东名校联考)用
8、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()。甲乙丙实验装置现象a 不断溶解c 的质量增加a 上有气泡产生考点一考点二A.装置甲中的 b 金属是原电池的负极B装置乙中的 c 金属是原电池的阴极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：dabc答案 D考点一考点二3利用反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，设计一个原电池装置。(1)画出简易装置图，标明电极材料和电解质溶液。(2)简易装置的效率不高，电流在短时间内就会衰减。为解决以上问题，常将原电池设计成带盐桥的装置，画出该原电池装置，标明电极材料和电解质溶液。(3)写出两个电极上的电极反应。负
9、极：_，正极：_。考点一考点二解析 首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu 2e=Cu2、2Fe32e=2Fe2，然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该原电池的负极材料为Cu，正极材料选用比铜活动性差的能导电的材料即可。考点一考点二(3)Cu2e=Cu2 2Fe32e=2Fe2答案考点一考点二【方法技巧】原电池正、负极判断方法说明 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。考点一考点二1一次电池(碱性锌锰干电池)。碱性锌锰干电池的工作原理如图：考点二 化学电源 考点一考点二2二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应 负极反应：_；正极
10、反应：_；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。PbSO24 2e=PbSO4PbO24HSO24 2e=PbSO42H2O考点一考点二(2)充电时的反应阴极反应：_；阳极反应：_；总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。PbSO42e=PbSO24PbSO42H2O2e=PbO24HSO24考点一考点二3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。酸性碱性负极反应式2H24e=4H_正极反应式_O22H2O4e=4OH电池总反应式2H2O2=2H2O2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2O考点一考点二要点提取原电池中电极反应式的
11、书写(1)如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律写电极反应式。(2)如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素化合价的变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。考点一考点二(3)需要特别指出，对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电”、“放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解原理。(4)原电池电极反应式的书写一定要考虑介质的影响。考点一考点二【互动思考】1可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？答案考点一
12、考点二2(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将_，溶液的pH将_(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时 间 后，电 解 质 溶 液 的 浓 度 将 _，溶 液 的 pH 将_。(填“减小”、“增大”或“不变”)答案(1)减小 减小(2)减小 增大考点一考点二1(2014北京理综，8)下列电池工作时，O2在正极放电的是()。示向题组 A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池考点一考点二解析 氢燃料电池中，负极上 H2 放电，正极上 O2 放电，A、C、D 中均不存在 O2 放电，故选B。答
13、案 B考点一考点二2(2014新课标全国卷，12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()。考点一考点二Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移解析 由图可知，b极(Li电极)为负极，a极为正极，放电时，Li 从负极(b)向正极(a)迁移，A项、D项正确；该电池放电时，负极：xLixe=xLi，正极：Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C项错误；由放电反应可得充电时的反应，B项正确。答案 C考点一考点二【考向揭示】由以
14、上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：1常见新型电池如燃料电池、可充电电池的判断2原电池电极反应式和电池反应方程式的书写考点一考点二1某新型氢氧燃料充电电池采用了特殊金属合金材料，可以将氢以固态存储在固态金属合金(M表示固态金属合金)的基体中，与通常的压缩氢气罐相比，其安全系数也很高，并且易于氢气的充放。下列有关说法中正确的是()。A该氢燃料充电电池是将电能转化为化学能B固态金属合金作还原剂C该电池工作过程中的总反应为H2M=MH2D该电池反应的最终产物为H2O答案 D跟进题组 考点一考点二2(2013全国新课标，11)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金
15、属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的()。考点一考点二A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析 结合蓄电池装置图，利用原电池原理分析相关问题。A项，负极反应为Nae=Na，正极反应为NiCl22e=Ni2Cl，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl22e=Ni2Cl；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na，Na通过钠离子导体在两电极间移动。答案 B考点一考点二3(1)利用反应2CuO2
16、2H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极的电极反应式为_。答案 4H O24e=2H2O考点一考点二(2)2013四川，11(4)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2该电池反应的化学方程式是_。解析 由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO2而不是 生 成 Al(OH)3，故 电 池 反 应 的 化 学 方 程 式 为：Al 3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2。答 案 Al 3NiO(OH)NaOH H2O=NaAlO2 3Ni(OH)2考点一考点
17、二(3)铝电池性能优越，AlAgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_。解析 AlAgO电池中还原剂是铝，氧化剂是AgO，所以发生的电池反应是2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O。答案 2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O考点一考点二(4)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为 KOH 溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_。解析 放电时正极发生还原反应，负极发生氧化反应，反应 的 化 学 方 程 式 为：Ag2O2 2Zn 4KOH 2H2O=2K2 Zn(OH)4 2Ag。答案 Ag2O22Zn4KOH2H2O=2K2Zn(OH)42Ag考点一考点二【思维建模】电极反应式书写的三个步骤列物质标得失 按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应物和产物，找出得失电子的数量。看环境配守恒 电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H应让其结合OH生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等，并加以配平。两式加验总式 两电极反应式相加，与总反应离子方程式对照验证。