1、第六章 化学反应与能量 电化学第二节 原电池 化学电源必修部分必修部分热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣考纲展示核心要点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。1.原电池的构成条件：(1)活泼性不同的两电极；(2)电解质溶液；(3)闭合回路；(4)自发的氧化还原反应2.原电池电极反应：(1)负极发生氧化反应；(2)正极发生还原反应3.原电池的应用：(1)加快氧化还原反应的速率；(2)比较金属活动性强弱；(3)用于金属的防护；(4)制作化学电源热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总
2、复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣一、原电池1.(1)构成原电池的两电极必须是金属材料吗？(2)若Cu、Ag做电极材料，稀H2SO4做介质，能否构成原电池？(3)原电池中电子的流动方向如何？提示(1)可以是金属与非金属(导电)材料。(2)不能。因为不能自发进行氧化还原反应。(3)原电池中电子从负极流向正极。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣1概念把转化为的装置。2工作原理(以锌铜原电池为例)化学能电能热点考向聚焦归纳总
3、结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向由沿导线流向_盐桥中(含KCl)离子流向阳离子(K)极阴离子(Cl)极ZnCuZn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反应还原反应负极正极正负热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣3.构成条件热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣二、常见的化学电源2.(1)燃料电池中的两电极活动性一定不同吗？(2)铅蓄电池放电时消耗2 mol H2SO4转移几摩尔电子？(3)可充电
4、电池中的电极反应是可逆反应吗？提示(1)不一定。如H2O2燃料电池中可全用石墨作电极。(2)2 mol(3)不是，因为条件不同。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣1一次电池(碱性锌锰干电池)(1)电池反应式为：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH(2)负极：材料，负极反应：(3)正极：材料，正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OHZnZn2OH2e=Zn(OH)2MnO2热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣2二次电池(可充电电池)铅蓄电池是常见的二次电
5、池，负极材料是，正极材料是。(1)放电时的反应负极反应：正极反应：电池反应：(2)充电时的反应阴极反应：阳极反应：PbPbO2PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣3燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式 2H2O2=2H2OH22e=2HH22OH2e=2H2OO22H2O4e=4OH热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣1下列图示装置属于原电池的是()解析：A中两电极材
6、料相同，不对；B中满足；C中酒精是非电解质，不对；D中没有形成闭合回路，不对。答案：B热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣2下列有关电池的叙述正确的是()A手机上用的锂离子电池属于一次电池B锌锰干电池中，锌电极是负极C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D太阳能电池的主要材料为二氧化硅解析：手机上的电池可以充电，属于二次电池；锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2，故作为负极；氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化；太阳能电池的主要材料为硅。故A、C、D项错误，B项正确。答案：B热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活
7、 页 作 业基础知识回扣3铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣A正极反应为：Zn2e=Zn2B电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从正极流向负极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：铜锌原电池工作时，负极反应为：Zn2e=Zn2，正极反应为：Cu22e=Cu，电池总反应为：ZnCu2=Zn2Cu，故A项错误，B项正确。原电池工作时，电子从负极由外电路流向正极，由于左池阳离子增多、右池阳
8、离子减少，为平衡电荷，则盐桥中的K移向CuSO4溶液，而Cl则移向ZnSO4溶液，故C项错误，D项错误。答案：B热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣4(2013唐山模拟)零排放燃料电池曾被美国时代杂志列为21世纪改变人类生活的十大新科技之首。其中最具代表意义的质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示，其中电极a、b均为多孔活性铂电极。下列说法中不正确的是()热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣Aa极为该电池的负极B该电池的正极反应式为O24H4e=2H2OC该电池的能量转化主要形式是
9、化学能转化为电能DH(质子)由正极移动至负极解析：氢氧燃料电池中氢气通入的极是负极，O2通入的极是正极，A、B正确；原电池是把化学能转化为电能的装置，C正确；阳离子由负极移向正极，D错误。答案：D热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣1.正、负极的判断热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣2电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固
10、提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣判断原电池的正、负极时，除考虑电极材料金属活性强弱外，还要注意电解质溶液与两极材料能否自发反应等因素，如MgAl(NaOH溶液)电池中，Al为负极材料。Fe浓HNO3Cu组成的原电池中，Cu作负极。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe。有关该电池的下列说法中，正确的是ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中L
11、i的化合价为1价B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以LiAl在电池中为负极材料，该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为：2Li2e=2Li，故C项错误；该电池的电池反应式为正、负电极的电极反应式之和：2LiFeS=Li2SFe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为：2Li2e=2Li
12、，故D项错误。答案：B热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣书写原电池的电极反应式应注意以下四点(1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质，明确反应产物及化合价的变化；(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质(如溶有或通入的氧气)；(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的粒子H、OH等非放电物质参加反应)，进而推断电解质溶液的酸碱性的变化；(4)总的反应式是否满足质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣【迁移应用】1.一种新型
13、燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B电池的总反应是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H1026e13O2=4CO25H2O热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：该燃料电池中，O2在正极得到电子变成O2，所以O2应由正极移向负极，A项错；丁烷是还原剂，所以通入丁烷的 一 极 应 是
14、负 极，其 电 极 反 应 为：C4H10 13O2 26e=4CO25H2O，D项错。答案：BC热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣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。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣3用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，
15、要保护一个铁制的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。4设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：(1)首先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应；(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解质溶液。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；还原性较弱的金属或能导电的非金属及氧化物作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液或其中溶解的物质反应。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化
16、学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子溶液。如在铜锌硫酸铜构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2的电解质溶液中。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣(3)按要求画出原电池装置图。如根据以下反应设计的原电池：原理装置图化学反应：CuCl2Fe=FeCl2Cu
17、电极反应：负极：Fe2e=Fe2正极：Cu22e=Cu热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣(1)应用原电池原理可将自发进行的氧化还原反应设计成原电池。(2)电解质溶液不一定参与反应，如燃料电池中一般要加入强酸或强碱，以增强溶液的导电性。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确
18、定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：_；负极反应式：_。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活 动 性 的 简 单 实 验 方 案(与 方 案、不 能 雷 同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。热点考向聚焦归纳总结探究新课
19、标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：方案：铁可以和稀硫酸(或稀盐酸)反应生成H2，而Cu在金属活动性顺序表中位于H后，不能置换出酸中氢。方案：利用原电池原理证明金属活动性FeCu，可以把铁片作为原电池的负极，用铜片作为正极，用稀H2SO4作电解质溶液，按要求组成闭合回路，画出装置图，并写出相应的电极反应式即可。也可以设计盐桥组成原电池。方案：可以利用金属与盐溶液的置换反应验证金属活泼性。把铁片插入CuSO4溶液中观察现象。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣答案：Fe2H=Fe2H2：正极：2H2e=
20、H2 负极：Fe2e=Fe2热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣或：正极：Cu22e=Cu负极：Fe2e=Fe2：把一个光洁的铁片插入到CuSO4溶液中，观察现象FeCu2=Fe2Cu热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣【迁移应用】2.(2012全国高考)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()ABCD热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（
21、配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：本题考查原电池原理。电流方向与电子流向相反，相连时，电流由流向，则金属性；相连时，为正极，则金属性；相连时，上有气泡，则金属性；相连时，的质量减少，则金属性。综上分析，可得金属活动性顺序为。答案：B热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解题技巧新型化学电源的解题方法近几年高考试题中出现的新型电池，有“氢镍电池”、“高铁电池”、“锌锰碱性电池”、我国首创的“海洋电池”、“燃料电池”(如新型细菌燃
22、料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO燃料电池)、“锂离子电池”、“银锌电池”、“纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量(单位质量释放的能量)高等特点。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣2新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应；对于较复杂的电极反应，可以利用总反应方程式减去较简单一极电
23、极反应式得到较复杂一极电极反应式的方法解决。3新型电池“充电”时阴、阳极的判断首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣4新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，进而可确定离子的移动方向。热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣(2012四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒 精 检 测 仪，负 极 上 的 反 应 为：CH3CH2OH
24、 4e H2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C 电 池 反 应 的 化 学 方 程 式 为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：本题考查新型燃料电池，意在考查学生能否正确书写电极反应式。结合题意，该电池总反应即是乙醇的氧化反应，不消耗H，故负极产生的H应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为：O24e4H=2H2O，D项错
25、误，结合D项，转移0.4 mol电子时，消耗O2 0.1 mol，即标况下的体积为2.24 L，B项错误；C项符合题目要求，正确。答案：C热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣解析：因为放电时的反应中有氢氧化物生成，故电解质溶液是碱性溶液，因为铁的化合价升高，镍的化合价降低，故铁是负极，氧化镍是正极，故A和B项均正确；充电时的阴极反应为Fe(OH)22e=Fe2OH，故此时阴极附近的pH增大，故C项不对；根据所给的放电时的电池反应，可推知D项正确。答案：C热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣热点考向聚焦归纳总结探究新课标高考总复习化学（配RJ版）巩固提升训练活 页 作 业基础知识回扣活页作业（十八）谢谢观看！
