原电池化学源复习学案

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1word版本可编辑.欢迎下载支持. 《原电池 化学电源》复习学案

一．原电池

1．概念 把_____ ___能转化为_ ___能的装置。

2．工作原理：(以锌铜原电池为例)

3.原电池构成条件

(1)两个_____ _ ______的电极。

(2)将电极插入________ _ _____中。

(3)用导线连接电极构成_____ _______。

(4)能自发进行的________ ____________。

总之原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：

问题:1．在原电池中是否较活泼金属一定作负极？

2．怎样判断原电池的正负极？

(1)根据电子流向：电子流出的一极是 ；电子流入的一极是 。

(2)根据两极材料：一般较活泼金属为 ；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为 。

(3)根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子向 移动，阴离子向 移动。 电极名称 负极 正极

电极材料

电极反应

反应类型

电子流向 文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.

2word版本可编辑.欢迎下载支持. (4)根据原电池中反应类型及反应现象：

负极： 电子，发生 反应，现象通常是

正极： 电子，发生 反应，现象通常是

二．化学电源

1．一次电池

(1)碱性锌锰干电池 总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2

负极反应：__________________ _________；

正极反应： ；

(2)锌银电池 总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。

负极反应：___________ ________________；

正极反应： ；

2．二次电池(可充电，可多次重复使用)

铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液时，总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。

放电时的电极反应式：

负极：______________ _____________；

正极：

充电式的电极反应式：

阴极：

阳极：

问题:可充电电池充电时，电极与外接电源的正负极如何连接？发生什么变化？

3．燃料电池

(1)氢氧燃料电池

①用酸性电解质时：总反应：

负极：______________ ________ _______；

正极：_____________ __ __ _________；

②用NaOH等碱性溶液时：总反应：

负极：__________________ __ ____；

正极：______________ ____ ___________；

(2)CH4燃料电池：电解质为KOH，总反应： 放电

充电 文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.

3word版本可编辑.欢迎下载支持. 负极：____________________ _____ ______；

正极：_________________ ______________；

例1：一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该

电池负极发生的反应是( )

A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)

B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)

C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)

D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－

例2．科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通

入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2－。下列对

该燃料电池的说法不正确的是( )

A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极

B．该电池的总反应是C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O

C．电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化

D．通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2O

三、原电池电极反应式的书写

2．复杂电极反应式的书写

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4word版本可编辑.欢迎下载支持. 例3：熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得6500C下工作的燃料电池，完成下列反应时：正极：

负极：2CO+2CO32-=4CO2+4e-- 总反应式：

四、原电池原理的应用

1．加快氧化还原反应速率

一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_____ ___。

例4：将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图

中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是( )

2．比较金属活动性强弱

两种金属作原电池的两极时，其活泼性与正极、负极有什么关系？

例5：有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。

将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。

如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )

A．D、C、A、B B．D、A、B、C C．D、B、A、C D．B、A、D、C

3．设计化学电源

例6：根据下列氧化还原反应设计两个原电池：

（1）Cu2+＋Fe===Fe2+ ＋ Cu （2）2FeCl3＋Fe===3FeCl2。

要求：(1)画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯和盐桥。

(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。

(3)写出两个电极上发生的电极反应。

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《原电池 化学电源》练习题

1．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。

下列叙述不正确的是( )

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu

C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色

D．a和b分别连接直流电流正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

2．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( ) 文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.

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A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋ B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

C．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

3．理论上不能用于设计成原电池的反应是( )

A．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ΔH＜0

B．2CH3OH(l)＋3O2(g)――→点燃2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＜0

C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＜0

D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＜0

4．X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为( )

A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Y>Z>X

5．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是2O2＋4H2O＋8e－===8OH－。下列叙述不正确的是( )

A．通入CH4的电极为负极 B．正极发生氧化反应

C．燃料电池工作时，溶液中的OH－向负极移动

D．该电池使用一段时间后应补充KOH

6．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。 文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.

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请回答下列问题：

(1)电极X的材料是______；电解质溶液Y是

________________________________________________________________________；

(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

X电极上发生的电极反应为

________________________________________________________________________；