1、课时2原电池化学电源,考纲导航,考点一原电池的工作原理主干精讲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.工作原理,以铜锌原电池为例,(1)反应原理,氧化反应,还原反应,(2)两个装置的比较装置中还原剂Zn与氧化剂Cu2直接接触，易造成能量损耗；装置盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。,3.原电池的构成条件,(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液反应)。(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：电解质溶液；两电极直接或间接接
2、触；两电极插入电解质溶液中。,4.原电池中的三个方向,(1)电子方向：电子从_流出经外电路流入_。(2)电流方向：电流从_流出经外电路流入_。(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。,电源负极,电源正极,电源正极,电源负极,负极区,正极区,典例剖析【例】(201510月浙江选考)如图所示进行实验，下列说法不正确的是(),A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流 计指针发生偏转D.装置乙中负极的电极反应式：Zn2e=Zn2,解析A项，装置甲的锌片与稀硫酸反
3、应生成氢气，装置乙的锌、铜和稀硫酸构成原电池，在铜片产生气泡，正确；B项，甲装置把化学能转化为热能，乙装置把化学能转化为电能，不正确；C项，装置乙形成原电池，正确；D项，装置乙形成原电池，锌为负极，电极反应式Zn2e=Zn2，正确。答案B,考点精练1.(2016温州市3月选考模拟)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是(),解析A项，甲没有形成原电池，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故A错误；B项，原电池工作时阴离子向负极移动，故B错误；C项，锌为负极，电子从锌经导线流向铜，故C错误；D项，铜片为正极，正极
4、上氢离子得到电子被还原生成氢气，故D正确。答案D,2.(2016浙江金华、温州、台州部分学校高一下3月联考)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.较不活泼的一极一般为正极C.电子流出的一极为负极D.发生氧化反应的一极为正极解析A项，电子流入的一极为正极，A正确；B项，较不活泼的一极一般为正极，B正确；C项，电子流出的一极为负极，C正确；D项，发生氧化反应的一极为负极，D错误。答案D,3.(2015浙江省桐乡一中联盟学校高一下期末)某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线等在玻璃片制成如图所示的原电池，当滤纸用醋酸溶液润湿时，二极管发光。下列有关该电池的说法正
5、确的是(),A.铜片上的电极反应：Cu22e=CuB.外电路中电子由铜片经导线流向锌片C.电池工作时电能直接转化为化学能D.该电池工作时，若有13克锌被溶解，则铜片上产生标况下4.48 L H2,解析A项，在该装置图中，Zn、Cu及电解质溶液构成原电池。由于金属活动性：ZnCu，所以Zn为负极，失去电子，Cu为正极，在正极上溶液中的H得到电子，变为H2，错误；B项，外电路中电子由负极Zn片经导线流向Cu片，错误；C项，电池工作时，将化学能转化为电能，错误；D项，该电池工作时，若有13克锌被溶解，n(Zn)mM13 g65 g/mol0.2 mol，则由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以铜
6、片上产生标况下V(H2)nVm0.2 mol 22.4 L/mol4.48 L，正确。答案D,【归纳总结】原电池正、负极判断的七种方法(1)由组成原电池的两极材料判断。一般相对较活泼的金属为负极，相对不活泼的金属或能导电的非金属为正极。(但也有一些并不与活泼性一致，如Mg、Al在酸性介质中，Mg作负极，而在碱性介质中，Al作负极)(2)根据电流方向或电子流动方向判断。在外电路，电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。(3)根据原电池里电解质溶液中离子的定向移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。,(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极发生氧化反应，正极
7、发生还原反应。(5)X极增重或减轻。工作后，X极质量增加，说明X极有物质析出，X极为正极；反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。(6)X极有气体产生。工作后，X极上有气体产生，一般若发生了析出H2的电极反应，说明X极为正极。(7)根据X极附近pH的变化来判断。析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而工作后，X极附近pH增大了，说明X极为正极。,锌银电池负极是Zn，正极是Ag2O，电解质溶液是KOH溶液，其电极反应如下：负极： ；正极：；电池总反应式：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。,考点二化学电源主干精讲1.锌银电池(一次电池),Zn2OH2
8、e=Zn(OH)2,Ag2O2eH2O=2Ag2OH,2.碱性锌锰电池(一次电池),碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液，其电极反应为：负极：；正极：；电池总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。,Zn2e2OH=Zn(OH)2,2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH,3.铅蓄电池(二次电池),(1)组成：正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4溶液。(2)工作原理：铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。放电过程的电极反应、总反应：负极：；正极：；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。,充电过
9、程的电极反应、总反应：阴极：；阳极：。总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。铅蓄电池的充、放电过程：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O。,4.氢氧燃料电池,(1)两个惰性电极(铂碳电极)，负极上通H2，正极上通O2，电解质溶液是KOH溶液。(2)电极反应：负极：；正极：；总反应式：2H2O2=2H2O。,2H24e4OH=2H2O,O24e2H2O=4OH,5.新型燃料电池甲醇/空气燃料电池,(1)负极是钯碳/甲醇，正极是铂烧结镍/空气，电解质溶液是KOH溶液。(2)电极反应：负极：；正极：；总反应式：2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。,3O212
10、e6H2O=12OH,典例剖析【例1】(20174月浙江选考)银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是(),A.Zn电极是负极B.Ag2O电极发生还原反应C.Zn电极的电极反应式：Zn2e2OH=Zn(OH)2D.放电前后电解质溶液的pH保持不变,解析根据给出原电池原理反应，从化合价角度分析，Zn化合价升高失去电子为负极，电解质为KOH，电极方程式为Zn2e2OH=Zn(OH)2，A、C正确；Ag2O化合价降低为正极，被还原，B正确；总反应显示反应过程中消耗水，原溶液显碱性，所以碱性减弱，pH增大。答案D,【例2】(
11、2016浙江4月学考)MgH2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是(),A.石墨电极是该电池的正极B.石墨电极上发生还原反应C.Mg电极的电极反应式：Mg2e=Mg2D.电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再由 石墨电极经电解质溶液流向Mg电极,解析根据MgH2O2电池示意图得出，镁为负极，石墨为正极。A项，石墨电极是该电池的正极，A项正确；B项，石墨为正极，电极上发生还原反应，B项正确；C项，Mg电极为负极，电极反应式：Mg2e=Mg2，C项正确；D项，电子不能通过电解质溶液，溶液中为离子导电，D项不正确。答案D,考点精练1.
12、2017义乌市群星外国语高三(上)期中爱迪生电池在充电和放电时发生的反应：FeNiO22H2O Fe(OH)2Ni(OH)2，下列该蓄电池推断不正确的是(),A.放电时，Fe参与负极反应，NiO2参与正极反应B.充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH)22e=Fe 2OHC.该蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中D.放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动,解析A.放电是原电池，由电池总反应式可知放电时Fe元素的化合价升高，被氧化，应为原电池的负极，NiO2参与正极反应，故A正确；B.充电是电解池，由方程式可知此电池为碱性电池，反应方程式中不能出现H，所以充电时阴极和阳极的电极反应式就
13、分别为：Fe(OH)22e=Fe2OH、Ni(OH)22OH2e=NiO22H2O，故B正确；C.由方程式可知此电池为碱性电池，反应方程式中不能出现H，只能浸在碱性电解质溶液中，故C正确；D.放电时是原电池，负极：Fe2e2OH=Fe(OH)2，正极：NiO22e2H2O=Ni(OH)22OH。电解质溶液中的阴离子向负极方向移动，故D错误。答案D,2.以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。,(1)酸性介质(如H2SO4)负极：_；正极：_；总反应式：_。(2)碱性介质(如KOH)负极：_；正极：_；总反应式：_。,(3)固体电解质(高温下能传导O2)负极：_；正极：_；总反应式：_。(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3环境下)负极：_；正极：_；总反应式：_
