原电池2
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．（1993?全国）如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a 极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子．
A、该选项符合条件，故A正确．
B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误．
C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误．
D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误．
故选A．
2．（2000?上海）在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）
A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g
【解答】解：由Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag知，当得电子数相等时，析出铜和银的关系式为：Cu﹣﹣Ag．设析出银的质量为x．
Cu﹣﹣2Ag
64g （108×2）g
1.92g x
所以x==6.48g
故选B．
3．（2011?福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源．该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电．关于该电池的下列说法不正确的是（）
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH﹣向正极移动
D．总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
【解答】解：A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，在电池中还可以担当溶剂，故A正确；
B、放电时正极上是水中的氢离子得电子，所以会有氢气生成，故B正确；
C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时OH﹣向负极移动，故C错误；
D、锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故D正确．
故选C．
4．（2009?广东）下列说法正确的是（）
A．废旧电池应集中回收，并填埋处理
B．充电电池放电时，电能转变为化学能
C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对应速率的影响有关
D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行
【解答】解：A、废旧电池应集中回收但不能填埋处理，因为电池里的重金属会污染土地，人吃了这些土地里的蔬菜后，就会引发疾病，故A错误；
B、充电电池放电时，化学能转变为电能，故B错误；
C、温度降低，化学反应速率减小，则放在冰箱中的食品保质期较长，故C正确；
D、有的燃烧反应是需要吸收一定热量才可以反应的，比如碳的燃烧，故D错误．故选C．
5．（2012?上海）如图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+═Zn2++H2↑，下列说法错误的是（）
A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜﹣锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
【解答】解：A．如果该装置是电解池，如锌作阴、阳极，电解质溶液是酸，阳极上锌失电子，阴极上氢离子得电子，符合离子反应方程式，所以两个电极可以相同，故A错误；
B．该装置可能是电解池，电解质溶液是稀盐酸，锌作阳极，电解时，阳极上锌失电子，阴极上氢离子得电子，符合离子反应方程式，故B正确；
C、该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸，锌作负极，正极上氢离子得电子，发生的反应符合离子方程式，故C正确；
D、该装置可看作是铜﹣锌原电池，电解质溶液是稀硫酸，负极上锌失电子，正极氢离子得电子，符合离子方程式，故D正确．
故选A．
6．（2012?福建）将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（）
A．Cu电极上发生还原反应
B．电子沿Zn→a→b→Cu 路径流动
C．片刻后甲池中c（SO42﹣）增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
【解答】解：A，Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极是发生还原反应；故A正确；
B、电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动；故B错误；
C、选项中硫酸根离子浓度基本保持不变；故C错误；
D、选项中是滤纸a点是阴极，氢离子放电，水电离平衡破坏附近氢氧根离子浓度增大，酚酞变红；b做阳极氢氧根离子失电子生成氧气，附近氢离子浓度增大，故D错误；
故选A．
7．（2013?海南）如图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极．电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d．符合上述实验结果的盐溶液是（）
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：电极b、d均为阴极，在它们上面均没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d，则所电解的盐溶液中金属元素应该在金属活动顺序表中（H）以后，转移相同电子时，b析出金属质量小于d．阳离子得电子能力如图所示：
，前面的H+表示酸溶液中的H+，后面的H+表示盐溶液中的H+．
A．在金属活动性顺序表中，Mg在H之前，所以电解镁盐溶液时阴极上不能得到金属单质，故A错误；
B．由阳离子得电子能力顺序表可以看出，盐溶液中Ag+和Pb2+的得电子能力均大于H+，因此电解硝酸银溶液时阴极b电极上生成Ag、电解硝酸铅溶液阴极d上生成Pb，两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2mol电子，b增重216g，d增重207g，所以质量增加b＞d，故B错误；
C．在金属活动性顺序表中，Fe、Al都在H之前，电解亚铁盐、铝溶液溶液时阴极上都不能得到金属单质，故C错误；
D．两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2mol电子，b增重64g，d增重216g，所以质量增加b＜d，故D正确；
故选D．
8．（2014?新课标Ⅱ）20XX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（）
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4═Li1﹣x Mn2O4+xLi
C．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
【解答】解：A、锂离子电池中，b电极为Li，放电时，Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极，所以a为电池的正极，故A正确；
B、充电时，Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，电池充电反应为LiMn2O4=Li1 Mn2O4+xLi，故B正确；
﹣x
C、放电时，a为正极，正极上LiMn2O4中Mn元素得电子，所以锂的化合价不变，故C错误；
D、放电时，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中Li+从b向a迁移，故D正确；故选C．
9．（2015?上海）研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示．下列有关说法错误的是（）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H++2e﹣→H2↑
【解答】解：A、d为石墨，活泼金属铁片作负极，发生腐蚀，所以铁片腐蚀加快，故A正确；
B、海水呈中性，所以发生吸氧腐蚀，所以石墨作正极，电极反应：O2+2H2O+4e ﹣═4OH﹣，故B正确；
C、锌比铁片活泼，所以腐蚀锌，所以铁片不易被腐蚀，故C正确；
D、d为锌块，作为负极，因海水呈中性，所以发生吸氧腐蚀，所以铁片上电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故D错误；
故选D．
10．（2016?新课标Ⅲ）锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（）
A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B．充电时，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐减小
C．放电时，负极反应为：Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣
D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）
【解答】解：A．充电时阳离子向阴极移动，故A错误；
B．充电时，电池反应为Zn（OH）42﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐增大，故B错误；
C．放电时，负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣，故C正确；
D．放电时，每消耗标况下22.4L氧气，转移电子4mol，故D错误．
故选C．
11．（2016?上海）图1是铜锌原电池示意图．图2中，x轴表示实验时流入正极
的电子的物质的量，y轴表示（）
A．铜棒的质量B．c（Zn2+）C．c（H+）D．c（SO42﹣）
【解答】解：铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn﹣2e﹣=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e﹣=H2↑，
A．Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误；B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，故B错误；
C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，故C正确；
D．SO42﹣不参加反应，其浓度不变，故D错误；
故选：C．
12．（2017?新课标Ⅲ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2S x（2≤x ≤8）．下列说法错误的是（）
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多
【解答】解：A．据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4，故A正确；B．负极反应为：Li﹣e﹣=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；
C．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；
D．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；
故选D．
13．（2017?浙江）银锌电池是一种常见化学电源，其原理反应：Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，其工作示意图如图．下列说法不正确的是（）
A．Zn电极是负极
B．Ag2O电极上发生还原反应
C．Zn电极的电极反应式：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2
D．放电前后电解质溶液的pH保持不变
【解答】解：A、活泼金属Zn为负极，故A正确；
B、正极反应为Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣，发生还原反应，故B正确；
C、负极反应为Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn（OH）2，故C正确；
D、氢氧根离子物质的量虽然不变，但水的量减少，KOH的浓度增大，pH增大，故D错误；
故选D．
二．填空题（共6小题）
14．（2014春?船营区校级期末）（1）如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题（灯泡功率合适）：
①电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，此时Al电极上发生反应的电极反应式为：2H++2e﹣=H2↑；
②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡亮（填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题）．
a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式为：6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；Al电极上发生反应的电极反应式为：2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O；b．若灯泡不亮，其理由为：此空不填．
（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池．请利用反应
“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料是Cu，若导线上转移电子1.5mol，则溶解铜的质量是48g．另外的重要应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液．其作用是：形成了Zn﹣Cu原电池，加快了化学反应的速率．
（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O．
【解答】解：（1）①该装置为原电池，Mg易失电子作负极、Al作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，
故答案为：2H++2e﹣=H2↑；
②该装置中，铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，该装置符合原电池构成条件，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，则灯泡亮；
Al易失电子作负极，负极上电极反应式为2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O，Mg作正极，正极上水得电子生成氢气，正极上的电极反应为6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；故答案为：亮；6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O；
（2）根据电池反应式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，所以Cu作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu 失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu﹣2e﹣=Cu2+，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e﹣=Fe2+；
根据Cu﹣2e﹣=Cu2+知，导线上转移电子1.5mol，则溶解m（Cu）==48g，Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和硫酸构成原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，从而加速Zn的腐蚀，
故答案为：Cu；48g；形成了Zn﹣Cu原电池，加快了化学反应的速率；
（3）碱性条件下，负极上氢气失电子生成水，负极的电极方程式为H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O，故答案为：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O．
15．（2014秋?邓州市校级月考）铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
（1）放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将变小；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g．
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成Pb，电极反应：PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣，B电极上生成PbO2，电极反应PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换．
【解答】解：（1）电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O，写出电极反应为：负极电解反应：Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2+2e ﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O，放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将减少；当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol﹣0.5mol×207g/mol=48g，
故答案为：PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O；小；48；
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，电极上析出的是PbSO4，若按题右图连接B 为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是电解反应，B电极上发生反应为：PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++2SO42﹣，A电极发生反应为：PbSO4=Pb﹣2e﹣+SO42﹣，所以A电极上生成Pb；此时铅蓄电池的正负极的极性将对换；
故答案为：Pb；PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣；PbO2；PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣；对换．
16．（2011?潍坊一模）甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：
CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ?mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ?mol﹣1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ?mol﹣1 ．
（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．
①a处应通入CH4 （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH变小（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度不变；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有CO32﹣（忽略水解）；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 1.12L（标准状况下）．
【解答】解：（1）CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ?mol﹣1①
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ?mol﹣1②，
将方程式2①+②得2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ?mol﹣1 ，故答案为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ?mol﹣1 ；
（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是甲烷；
甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e ﹣=CO32﹣+7H2O，
故答案为：CH4；CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；
②根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；
II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，
故答案为：变小；不变；
③I中负极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以还有碳酸根离子生成，故答案为：CO32﹣；
④串联电路中转移电子相等，所以消耗甲烷的体积
==1.12L，故答案为：1.12．
17．（2013春?昆明校级期末）现有如下两个反应：
A、2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
B、CH4+2O2═CO2+2H2O
（1）根据反应的本质，两个反应都为放热反应（放热或吸热），判断两个反应能否设计为原电池？（能或不能）
A不能B能
（2）如果不能，说明其理由A的反应为非氧化还原反应，无电子转移
（3）如果能，最好应选择NaOH电解质溶液（NaOH或H2SO4）．则负极电极反应式：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O正极电极反应式：2O2+8e﹣+4H2O ═8OH﹣．
【解答】解：（1）中和反应、物质的燃烧反应均是放热反应，A不是自发的氧化还原反应不能设计成原电池，B是自发的氧化还原反应能设计成原电池，故答案为：放热；不能；能；
（2）A的反应为复分解反应，属于非氧化还原反应，无电子转移，只有自发的氧化还原反应能设计成原电池，故答案为：A的反应为非氧化还原反应，无电子
转移；
（3）甲烷燃料电池中，负极是甲烷燃料失电子的过程，正极是氧气得电子的过程，电极反应分别为：负极CH4﹣8e﹣+10 OH﹣═CO32﹣+7H2O，正极2O2+8e﹣+4H2O ═8 OH﹣，为了保证放电的充分进行，可以选择碱来作电解质溶液，故答案为：NaOH；CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O；2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣．
18．（2014秋?岐山县期末）如图是一个化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：
2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O
（1）写出下列电极反应式：通入CH3OH 的电极的电极反应式
是：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣，B（石墨）电极的电极反应式为：4OH ﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O．
（2）乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．（3）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上转移电子0.05mol．
【解答】解：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，为原电池，通入甲醇的电极是负极，电极反应式为CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣，乙池为电解池，石墨作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；
（2）乙池中阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上银离子放电生成银，所以
电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，故答案为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；
（3）铁电极上析出银，电极反应式为Ag++e﹣=Ag，n（Ag）==0.05mol，根据银和转移电子之间的关系式知，转移电子的物质的量=n（Ag）=0.05mol，串
联电路中转移电子相等，所以甲池中理论上转移电子0.05mol，故答案为：0.05．
19．（2015春?延边州校级期中）原电池是一种将化学能转变为电能装置．电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：
Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣
电池的负极是Zn，正极发生的是还原反应反应（填反应类型），总反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO．
【解答】解：原电池是将化学能转化为电能的装置，该原电池中，Zn元素化合价由0价变为+2价、Ag元素化合价由+1价变为0价，所以Zn是负极、Ag2O是正极，负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应，负极电极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O、正极电极反应式为Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣，所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，
故答案为：将化学能转变为电能；Zn；还原反应；Zn+Ag2O=2Ag+ZnO．
三．解答题（共11小题）
20．（2014?玉山县校级模拟）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转变为电能，在导线中电子流动方向为a到b（用a、b表示）．
（2）负极反应式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O．
（3）电极表面镀铂粉的原因为增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率．
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
I．2Li+H22LiH
Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑
①反应I中的还原剂是Li．反应Ⅱ中的氧化剂是H2O．
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3．用镁吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH 体积与被吸收的H2体积比为8.82×10﹣4．
③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为32mol．
【解答】解：（1）该装置是把化学物质中的能力转化为电能，所以是化学能转变为电能；在原电池中，负极上失电子，正极上得电子，电子的流向是从负极流向正极，所以是由a到b，
故答案为：化学能转变为电能；a到b；
（2）碱性环境中，该反应中负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2+2OH ﹣﹣2e﹣═2H2O，故答案为：2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O；
（3）电极表面镀铂粉，增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数，使反应物的浓度增大，反应速率加快，
故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率；（4）①Li从零价升至+1价，作还原剂，H2O的H从+1降至H2中的零价，作氧化剂，故答案为：Li；H2O；
②由反应I，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，V===197.5
×10﹣3L．==8.82×10﹣4，
故答案为：8.82×10﹣4；
③20mol LiH可生成20mol H2，实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子，
故答案为：32．
21．（2008?枣庄一模）如图是一个化学反应过程的示意图．已知甲池的总反应式为：
2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
（1）请回答图中甲、乙两池的名称．甲电池是原电池（化学能转变为电能）装置，乙池是电解池（电能转变为化学能）装置．
（2）请回答下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是负极，B（石墨）电极的名称是阳极．
（3）写出电极反应式：通入O2O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣．A （Fe）电极的电极反应式为4Ag++4e﹣=4Ag，
（4）乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2280mL （标准状况下）
【解答】解：（1）根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，是原电池；乙有外加电源，所以是电解池．
故答案为：原电池（化学能转变为电能）；电解池（电能转变为化学能）
（2）根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O2 发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极．
故答案为：负极；阳极
（3）根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O2 得电子和水反应生成氢氧根离子，发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极该电极上发生氧化反应；铁电极是阴极，该电极上银离子得电子发生还原反应．
故答案为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣4Ag++4e﹣=4Ag
（4）乙池中离子放电顺序为：阳离子Ag+＞H+，阴离子OH﹣＞NO3 ﹣，
故答案为：4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3
（5）根据得失电子数相等，氧气与银的关系式为：
O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣4Ag
22.4L （4×108 ）g
280mL 5.40g
故答案为280
22．（2010春?保定期末）由铜片、锌片和100mL稀硫酸溶液组成的原电池中，当铜片上产生 2.24L（标准状况）气体时，此时溶液中硫酸的物质的量浓度为1mol/L，试计算：
（1）锌片质量减轻了多少克？
（2）原稀硫酸溶液的物质的量浓度是多少？
【解答】解：（1）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
65g 22.4L
6.5g 2.24L
故答案为：6.5g
（2）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
1mol 22.4L
0.1mol 2.24L
所以反应的稀硫酸的物质的量为0.1mol；
未反应的稀硫酸的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1 mol；
原溶液中稀硫酸的物质的量为0.1mol+0.1 mol=0.2mol
所以原溶液中稀硫酸的物质的量浓度C==2mol/L
故答案为2mol/L．
23．（2013春?沂水县校级期中）由等质量的Zn片、Cu片和稀H2SO4组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5g．
（1）原电池的正极反应式是2H++2e﹣=H2↑；
（2）反应中生成氢气的体积是 2.24L；（标准状况）；
（3）若将电解质溶液改为CuSO4溶液，也输出相同电量时，两极的质量差是12.9g．
【解答】解：（1）铜和稀硫酸构成原电池时，锌易失电子而作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e ﹣=H2↑；
（2）根据转移电子相等得生成氢气体积==2.24L，故答案为：2.24L；
（3）电解硫酸铜溶液时，根据转移电子相等得析出铜的质量
==6.4g，两个电极的差为减少的锌的质量与析出铜质量的和，所以两个电极的质量差=6.5g+6.4g=12.9g，故答案为：12.9g．
24．（2015秋?西宁校级期末）（1）下列装置属于原电池的是⑤；
（2）在选出的原电池中，Fe是负极，发生氧化反应，Cu是正极，该极的现象有气泡产生；
（3）此原电池反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
【解答】解：（1）①中没有两个活泼性不同的电极，所以不能构成原电池，故错误；
②没有构成闭合回路，所以不能构成原电池，故错误；
③酒精为非电解质溶液，所以不能构成原电池，故错误；
④电极材料相同，所以不能构成原电池，故错误；
⑤符合原电池的构成条件，所以能构成原电池，故正确；
故选⑤；
（2）该装置中，铁易失电子而作负极，铜作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，所以有气泡生成，
故答案为：Fe；氧化；Cu；有气泡产生；
（3）该原电池中，铁失电子生成亚铁离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以电池反应式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
25．（2016秋?吉林校级月考）铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．试根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极材料是Pb．
（2）工作时，正极反应为PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O．
（3）工作时，电解质溶液的酸性减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向负极．
（5）电流方向从正极流向负极．
【解答】解：（1）根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，失电子化合价升高的金属为负极，则Pb为负极，故答案为：Pb；
（2）放电时，正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e ﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O，故答案为：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；（3）放电时，H2SO4参加反应导致溶液中c（H+）降低，则溶液pH增大、酸性减小，故答案为：减小；
（4）放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，故答案为：负；
（5）电流从正极PbO2沿导线流向负极Pb，故答案为：正；负．
27．（2016春?大丰市校级期中）铜锌原电池（如图）工作时，回答下列问题：（1）Zn（选填“Zn”或“Cu”）为原电池负极．
（2）在外电路中，电子从Zn（选填“Zn”或“Cu”，下同）极流向Cu极．（3）正极反应式为Cu2++2e﹣═Cu
新苏教版高一化学必修二《原电池》教学设计 一、设计思想 本节课的教材依据是苏教版高一年级必修二专题二第三单元《化学能与电能的转化》。原电池是把电能转化为化学能的一种装置，也是化学与能源相联系的很关键的内容，这些知识不但能让学生大开眼界，而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵，所以这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的学习。在设计本节课教学时遵循新课改的理念，引导学生从一个水果电池引入电池的内容，这样能激起学生对本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。在上课过程中，注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法，在实验探究中学习原电池的概念及构成条件。让学生在“做中学”。 二、教学目标 1.知识与能力：了解能源与化学能之间的关系；能设计简单的原电池。 2.过程与方法：利用实验探究方法学习原电池的原理；结合生产、生活实际，学习原电池原理在生产、生活中的实际运用。 3.情感态度与价值观：让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作用。 三、教学重点 原电池的工作原理。 四、教学难点 原电池的形成条件及电极反应； 电子流向和电流方向。 五、教学手段 讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学 六、课前准备 教师制作课件、准备实验 学生做好适当预习准备
1、实验探究，体现自主研究性学习 本节课采用实验探究式教学,既符合化学的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。在探究活动中引导学生逐步突破由认识，形成新认识，这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”,即引导学生独立思考,主动探索,当学生的思考和探索遇到困难时,及时给予启发,提示,点拨,以帮助学生顺利地开展实验探索活动,既不是灌输也不能放任自流，而是放手、放开。 2、精心准备，在磨练中不断提高自身的素质 由于本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式,课堂组织尤为重要。要求教师对学生有较准确的了解和把握，在课堂上教师要根据学生的回答随时调整课堂的节奏，这样才能得到好的效果。因此，要求教师在课前要精心准备，多方听取意见，不断磨合，这样才能上好一节课，同时也使我深刻体会到提高课堂教学的有效性重在积极思考和平时的积累。
原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移 不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电 路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行，发生 有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还 原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个: （1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等)组成。(２)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池, 但原电池不一定都能做化学电池。 (4）形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极,铜作正极； ｂ.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极，石墨作正极； ｃ.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 ?电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断:负极发生氧化反应，失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (１)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (２）标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意： ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式，且生成物为OＨ-;若电解液为酸性，则H＋必须写入反应式中，生成物为H２O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 （4）正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式，从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个电子生成CＯ2和Ｈ２O,但ＣＯ2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。
新人教版化学选修4高中《原电池》教案三电化学基础 第一节原电池 一、基本说明 1、教学内容所属模块：高中化学选修模块4-化学反应原理 2、年级：高二 3、所用教材出版单位：人民教育出版社 4、所属的章节：第四章第一节（第一课时） 5、教学时间：40分钟 二、教学设计 1、教学目标： 知识和技能： 1、.使学生了解原电池的概念和组成条件，理解原电池的化学原理。 2、.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。 情感、态度与价值观： （1）通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。 （2）激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。 （3）体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 2.内容分析： （1）地位和功能 本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学的范畴。而本节则着重研究原电池，即一种将化学能转化为电能的装置，它的应用十分广泛，在分析，合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多。因此，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 教学重点： （2）内容结构 原电池是学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理的基础上，在这里将进一步原电池的构成和原理，了解设计原电池、选用正、负极的原则。 （3）教学难点： 原电池的形成条件及电极反应；原电池电极名称的判定。 3、设计思路： （1）紧密联系前面学过的原电池的知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意原电池原理的理解与应用。 （2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。努力体现以学生为主体的教学思想。转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。 （3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。三、教学过程
原电池原理 一．原电池 1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极 （2）电解质溶液 （3）电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构：内电路——电解质溶液、电极 导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动） 外电路——电极（与导线） 导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强） 正极（金属活泼性弱）。 正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 4.反应特点：自发的氧化还原反应 5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（） Ａ．原电池能将化学能转变为电能 Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应 Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（） A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反 应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是（） Ａ．负极，并被氧化Ｂ．正极，并被还原
原电池（化学电源）电极反应式的书写训练中学化学中关于原电池及化学电源电极反应式的书写和有关判断，一直是全国各省市高考命题的热点，由于这部分知识可非常好的以当今各种化学电源为切入点，有很好的命题情景和知识情景，因此此类题目成为命题专家的热门题材，现将中学化学中涉及到的常见的跟中化学电源的电极反应汇总成练习的形式呈现出来。 【书写过程归纳】： 列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4） 负极：正极： 总反应方程式（离子方程式）Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极：正极： 总反应方程式（离子方程式）Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极：正极： 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：正极： 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极：正极： 化学方程式Zn +MnO2 +H2O == ZnO + Mn(OH)2 7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：正极： 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：正极： 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） 负极(Al)：正极(Mg）： 化学方程式：2Al + 2OH–+ 6H2O ＝2〔Al（OH）4〕—+ 3H2
第一节原电池 【引入】故事：1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。 2、伏打电池的发明。 伏打电池的出现，在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。 现在，我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池，手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天，让我们一起研究一下这个原理。 【板书】第四节原电池原理及其应用 【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课，请大家认真阅读实验注意事项。 【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1、将锌片插入稀硫酸中： 2、将铜片插入稀硫酸中： 3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中： 【学生活动】实验并观察现象 【学生回答】 1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应。 3、铜片上有气泡。 【设疑】铜片上的气体是哪里来的？ 【学生活动】引导学生重点思考： 1 、铜片上的气体是什么？ 2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（分析出各种可能出现的 情况） 【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么， 如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？ 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流 【演示实验】如右图所示： 指导学生观察现象 【学生回答】现象：电流计指针偏转 结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确 实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。 【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子 【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后，在锌片和铜片之间存在电位差（即电势差），导致电子的定向移动，形成电流。 【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e - = Zn 2+ 铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑ 能量变化：化学能转变为电能 【板书】 1、原电池的概念： 简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造) 【老师分析】通过对电子的流向，分析电流的方向和铜锌原电池的正负极 结论：锌片为负极，铜片为正极 【板书】 2、原电池的原理： 负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e - = Zn 2+（氧化反应） 正极：电子流入，较不活泼，（铜片）： 2H + +2e - = H 2↑（还原反应） 【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。 相同点：总反应方程式相同，化学反应的实质一样 不同点：电子转移途径不同 ,能量的转化不同 【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？
高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有： （1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；（2）两电极必须浸没在电解质溶液中； （3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明： ①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。 （2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，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化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化
反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 （5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。 （6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。 （7）根据某电极附近pH的变化判断 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，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：负极：Cu－2e－＝Cu2＋正极：NO3－ 4H＋ 2e－＝2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，
第四章电化学基础 第一节原电池 一、教材分析 本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节，本课以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理。教材的设置体现了学习知识的阶梯性，更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化，在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。本节课教学内容中，从双液锌铜原电池入手，通过一个盐桥的设置，将氧化反应和还原反应分离开来。这对学生而言不仅仅是装置的改进，更是对氧化还原反应思维方式的转变，也是学生学习最困难的地方。学生通过将原电池的工作原理进行应用，设计原电池，加深了学生对原电池的理解。学生对电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。 原电池是将化学能转化为电能的重要装置，小到手机、心脏起搏器，大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律，也为金属的防护提供了理论依据。因此本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容，学好本节知识，具有比较重要的现实意义和理论意义。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道原电池的工作原理。 (2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。 (3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。 2、过程与方法 (1)通过对原电池模型的建立，让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。 (2)通过对原电池的了解，进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。 (3)通过实验探究，使学生学会科学的研究方法，善于在体验过程中发现问题。 3、情感态度价值观 (1)通过对能量之间的转换的学习和了解，使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利，激发学生学习化学的兴趣。 (2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立，使学生进一步体验守恒的思想。
最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个：
（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。
《原电池》教学设计 一、课程标准与教材分析 1、课程标准：新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能正确书写电极反应式和电池反应方程式。 2、教材分析：本节内容是在《必修2》中第二章第二节《化学能与电能》的基础上，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是在必修2基础上的深化。 二、教学设计 在学生了解原电池的基础上，以复习的形式引入新课。 实验探究一，发现问题：通过对必修2中简单原电池的再探究，由断开开关学生分析，引出开路损耗；由对实验现象的分析，引出电池效率的探究。 引导学生分析问题：简单原电池缺陷的根源是氧化剂和还原剂在同一个烧杯中，共处一室，电路断开以后氧化还原反应仍然发生，不可避免锌失去的电子一部分未经外电路而直接在锌片上交给了与锌直接接触的氢离子。找到问题的根源，从根源开始改进，将锌片从稀硫酸溶液中取出，放入另一份不与之反应的电解质溶液中，“分池”、“分液”后的装置能将化学能转化为电能吗？显然不能，氧化剂还原剂分开、电路断开，都可能是它不能工作的原因。 实验探究：既然问题摆在面前，能不能实现改进只能通过实验探究，用实验事实说话。既然已经分开，而且必须分开才能解决问题，那么怎样让装置形成闭合的回路成为下一个需要解决的问题。导体分金属导体和电解质溶液（或熔融状态电解质）导体，引导学生分组实验。通过实验、讨论和交流，发现此时需要电解质溶液使装置形成闭合回路，电流表发生明显的偏转，形成原电池装置，化学能转化为电能。 解决问题：提出盐桥，用盐桥检验本节课开始提出的简单原电池装置的问题是否解决。学生归纳总结带盐桥原电池的工作原理，提出半电池、内电路、外电路等概念。 应用探究：本节课设计的带盐桥的原电池，并非历史上著名的“丹尼尔电池”，
原电池2 参考答案与试题解析 一．选择题（共13小题） 1．（1993?全国）如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（） a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 A．A B．B C．C D．D 【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a 极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子． A、该选项符合条件，故A正确． B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误． C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误． D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误． 故选A． 2．（2000?上海）在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）
A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 【解答】解：由Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag知，当得电子数相等时，析出铜和银的关系式为：Cu﹣﹣Ag．设析出银的质量为x． Cu﹣﹣2Ag 64g （108×2）g 1.92g x 所以x==6.48g 故选B． 3．（2011?福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源．该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电．关于该电池的下列说法不正确的是（） A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成 C．放电时OH﹣向正极移动 D．总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解答】解：A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，在电池中还可以担当溶剂，故A正确； B、放电时正极上是水中的氢离子得电子，所以会有氢气生成，故B正确； C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时OH﹣向负极移动，故C错误； D、锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故D正确． 故选C． 4．（2009?广东）下列说法正确的是（） A．废旧电池应集中回收，并填埋处理 B．充电电池放电时，电能转变为化学能 C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对应速率的影响有关 D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行
高中化学原电池教案 化学化工学院09化师0913010055 叶嘉欣 学科：化学课题：化学能与电能 课型：理论课课时：一节课（45分钟） 教学目的：1、了解原电池的定义；了解原电池的构成条件极其工作原理；并学会判断原电池的正负极。 2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电 池的正负极 3、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的乐趣，感受化学世界和生活息息相关。 教学重点：进一步了解原电池的工作原理，并判断原电池的正负极。 教学难点：原电池的工作原理（解决方法：通过演示实验观察实验现象，加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化，电子流动方向。） 教学方法：讲授法、演示实验法 教学过程： 【板书】化学能与电能 教师导入语：随着科学技术的发展和社会的进步，各式各样的电器进入我们的生活。 使用电器都需要电能。那么，我们使用的电能是怎么来的呢？ 学生答：水力发电、火力发电、核能....... 教师：我们来看看我国发电总量构成图吧 教师：由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电...... 教师：我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?
【学生思考】让学生思考1分钟.。 教师: 通过燃烧煤炭，使化学能转变成热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机，然后带动发电机发电。 燃烧蒸汽发电机 【投影】化学能→热能→机械能（涡轮机）→电能 教师：但是煤炭发电有很多缺点，大家一起来说说。 学生：污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。 教师：那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能？ 【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 【现象】Zn片上有气泡（H2），Zn片逐溶解；Cu片无明显现象。 【板书】Zn片上发生反应：Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接，并插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡；Cu片上有气泡（H2)；电流计指针偏转。 【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢？思考一下。【学生讨论】一分钟 教师：指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，锌片逐渐溶解，说明Zn片失去的电子，电子经导线流向Cu 片，溶液中的H＋由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 （播放Flash动画）【板书】铜片上：2H+＋2e－= H2↑锌片上Zn－2e－= Zn2+ 【过渡】实质上实验二的装置就是一个原电池的装置，下面就让我们一起来了解一下原电池吧。 【板书】原电池定义：将化学能直接转变成电能的装置
原电池与电解池比较： 二、电池符号图为 Cu - Zn 电池。左池:锌片插在 1mol·dm-3 的ZnSO 4溶液中。右池:铜片插在 1 mol·dm-3的CuSO 4 溶液中。两池 之间倒置的 U 形管叫做盐桥(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。检流计表明电子从锌片流向铜片。左侧为负极，右侧为正极。 此Cu - Zn 电池可表示如下:(-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)负极: Zn-2e-== Zn2+正极: Cu2++2e-== Cu总反应: Zn+Cu2+== Zn2++ Cu ☆写电池符号应注意事项：?正、负极：(－) 左， (+) 右?界面“|”: 单质与“极棒”写在一起，写在“|”外面。?注明离子浓度(c),气态时用分压(p)，物质状态：固态(s), 液态(l) 等?盐桥: “||” 三、金属腐蚀与防护：1.金属腐蚀：金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。⑴本质：金属原子失电子而被氧化M –ne- ====M n+(2) 分类：①化学腐蚀：金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀：不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液（有电流产生）⑶钢铁腐蚀：
2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件(如：温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。 ⑵防护：①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。②在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）③电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。 四、电解及其应用 1.电解的原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子，通电时，自由移动的离子定向移动，阳离子移向阴极，在阴极获得电子发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。 2.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素)放电：阳离子得电子而阴离 子失电的过程。上述顺序基本上与金属活动顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。⑵阴离子放电顺序 (注明：若阳极材料是金属（除Pt、Au外），电极首先发生氧化反应而进入溶液。)3.电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程，金属叫镀件，薄层镀层。阴极：镀件→待镀金属阳极：
原电池和电解池 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成 电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原 电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化 还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化 学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连； ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极:材料性质较不活泼的电极； 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极:连电源的正极； 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2ｅ-=Zn２+ （氧化反应) 正极：2Ｈ++2e－=Ｈ２↑(还原反应) 阴极:Ｃｕ２＋+2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--２e-=Cl２↑（氧化反应) 电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀（镀铜）;③电冶 (冶炼Na、Mg、Ａl);④精炼(精铜)。 化学腐蚀电化腐蚀 一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，表面潮湿反应过程氧化还原反应,不形成原电池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生 反应速率电化腐蚀>化学腐蚀 结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀 电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2＋４e-＋2Ｈ２Ｏ=＝ 4OH－ 2H+ + 2e－==Ｈ２↑负极反应Fｅ-2ｅ－＝=Fe2+Fe －２e-==Ｆe2＋腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内电解电离电镀 条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用 实质阴阳离子定向移动，在 两极发生氧化还原反应 阴阳离子自由移动,无明 显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金 实例ＣｕCｌ2错误!Cu＋CｕCｌ２==Cu２＋+2Clˉ阳极Cu－2e- = Cu２+
原电池 一、内容及其解析 1．内容：学习原电池概念、原理、组成及应用 2．解析:要求学生了解化学能与电能相互转化原理 二、目标及其解析 1、目标： ①了解原电池工作原理。②掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 2、解析： （1）通过从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质 （2）通过练习，让学生掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 三、教学问题诊断分析 1、重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 难点：引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 2、通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池)
【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子
1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 （1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O==4OH- 总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 常见原电池 (1)一次电池 ①碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH 工作原理:负极Zn+2OH—－2e－=Zn(OH)2；正极:2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－ 总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。 ②钮扣式电池(银锌电池) 锌银电池的负极是Zn，正极是Ag20，电解质是KOH，总反应方程式：
Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。 ③锂电池 锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。 锂电池的主要反应为：负极：8Li－8e—＝8Li+；正极：3SOC12+8e—＝SO32－+2S+6Cl— 总反应式为：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S 特点：锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。 (2)二次电池 ①铅蓄电池: (1)铅蓄电池放电原理的电极反应 负极：Pb+S042—－2e—＝PbSO4；正极：Pb02+4H++S042—+2e—＝PbSO4+2H20 总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbS04+2H2O (2)铅蓄电池充电原理的电极反应 阳极：PbSO4+2H2O－2e－=PbO2+4H++SO42－；阴极：PbSO4+2e－=Pb+SO42－ 总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 ②镍一镉碱性蓄电池
高中化学常用原电池方程 式 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
常用原电池方程式 1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极：2H++2e-→H2↑ 负极：Zn-2e-→Zn2+ 总反应式：Zn+2H+==Zn2++H2↑ 2．Cu─FeCl3─C原电池 正极：2Fe3++2e-→2Fe2+ 负极：Cu-2e-→Cu2+ 总反应式：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极：O2+2H2O+4e-→4OH- 负极：2Fe-4e-→2Fe2+ 总反应式：2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH)2 4．氢氧燃料电池（中性介质） 正极：O2+2H2O+4e-→4OH- 负极：2H2-4e-→4H+ 总反应式：2H2+O2==2H2O 5．氢氧燃料电池（酸性介质） 正极：O2+4H++4e-→2H2O 负极：2H2-4e-→4H+ 总反应式：2H2+O2==2H2O 6．氢氧燃料电池（碱性介质） 正极：O2+2H2O+4e-→4OH- 负极：2H2-4e-+4OH-→4H2O 总反应式：2H2+O2==2H2O 7．铅蓄电池（放电） 正极(PbO2)： PbO2+2e-+SO42-+4H+→PbSO4+2H2O 负极(Pb)：Pb-2e-+(SO4)2-→PbSO4 总反应式： Pb+PbO2+4H++2(SO4)2-==2PbSO4+2H2O 8．Al─NaOH─Mg原电池 正极：6H2O+6e-→3H2↑+6OH- 负极：2Al-6e-+8OH-→2AlO2-+4H2O 总反应式：2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑ 9．CH4燃料电池(碱性介质) 正极：2O2+4H2O+8e-→8OH- 负极：CH4-8e-+10OH-→(CO3)2-+7H2O
高中化学原电池和电解池 原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较： 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动， 从而形成电流。这种把化学能转变为 电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引 起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把 电能转变为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应） 电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精 炼（精铜）。 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
高中常见的原电池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn ，正极—Cu ，电解液—H 2SO 4） 负极： 正极： 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——酸性) 负极： 正极： 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——中性或碱性) 负极： 正极： 总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ； (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al ，正极—Ni ，电解液——NaCl 溶液) 负极： 正极： 总反应化学方程式： 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极——Zn ，正极——碳棒，电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn ，正极——碳棒，电解液KOH 糊状物） 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池：(负极——Zn ，正极－－Ag 2O ，电解液NaOH ) 负极： 正极 ： 总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ） 负极(Al)： 正极(Mg ）： 总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 2H 2O ＝ 2AlO 2－+ 3H 2↑ 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4） 正极： 负极： 总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极： 负极： 总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸） 负极： 正极： 总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时 负极： 正极： 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O （1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质） 负极： 正极： （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质） 负极： 正极： 放电 充电