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高考化学知识点之原电池原理和应用 考试重点 1．原电池的电极名称及电极反映式， 2．对几种化学电源的电极反映式的熟悉和书写， 3．原电池原理的应用。 4．其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。 难点聚焦 [复习提问]氧化还原反应的特征是什么
氧化还原反应的本质是什么
（答）元素化合价发生升降
（答）电子的转移 复习旧知识，引入新知识。温故而知
新
[多媒体展示]原电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途 观看屏幕 从教材中吸取信息，重视教材、阅读教材，培养学生紧扣教材的思想
[讲述]尽管这些电池大小、用途、功效各有不同，但设计原理是相同的 提出课题
第四节 原电池原理及其应用 一、原电池原理 [设问]Mg条在空气中燃烧现象如何过程中发生的能量变化有哪些
（答）发出耀眼的强光，同时放出大量的热
（答）化学能转变为光能、化学能转变为热能
帮助学生树立能量转化观点
[讲述]这是一个氧化还原反应，Mg直接失电子给氧，设想如果把Mg失去的电子通过导线递给氧，在导线中不就有电流产生吗该过程就是化学能转变成电能了。那么到底通过何种途径、何种装置来实现这种转变呢 学生思考 提出设想，激发学生学习的兴趣和求
知欲
原电池装置是将化学能转变为电能的装置
原电池装置就是帮助我们来实现这种转变的装置 [分组实验] [1]锌粒放入稀硫酸中 [2]铜片放入稀硫酸中 [3]锌粒放在铜片上一起浸入稀硫酸中 [4]锌粒、铜片用导线连在灵敏电流计上 [5]用干电池证明[4]的正负极 动手实验 描述现象 分析讨论
现象解释
培养学生的动手能力、敏锐的观察力，提高学生分析、解决问题的能力，严密的逻辑推理能力
[多媒体动画模拟] 锌、铜原电池原理 学生观察、分析、填表 变微观现象为直观生动，便于学生掌握 [多媒体动画模拟]原电池组成实验装置的改变：
a、 溶液相同，电极变化：
b、 电极相同，溶液变化：
c、 断路：
思考：原电池装置构成必须具备哪些条件 培养学生类比，归纳、总结的自主学
1、理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2、了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
电化学原理的分析和应用是高考的热点。
和2016年大纲相比，主要变化有：“理解原电池和电解池的构成”，要求由“了解”提高为“理解”；“理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施”降低为“了解”。
因此预测2018年关于新型电源的工作原理分析、电极反应式的书写仍会在高考中出现，必须高度关注。
同样电解原理及其应用也是高考的高频考点，因其与氧化还原反应、离子反应，电解质溶液、元素化合物性质等知识联系密切而成为高考的重点和热点。
由于电解原理在工业上的应用更加广泛，预测2018年高考，仍会联系化学工艺过程对电解原理的应用进行考查，以原电池和电解池的工作原理为基点，考察新情境下化学电源的工作原理和电解原理的应用，应给予高度关注。
一、原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写 1、原电池的正负极的判断：。
2、电极反应式的书写（1）一般电极反应式的书写：原电池反应的本质就是氧化还原反应。
因此正确书写氧化还原反应方程式并能标出电子转移的方向和数目是正确书写电极反应式的基础，通过电池反应中转移电子的数目可确定电极反应中得失的电子数目，通过电池反应中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物可确定电极反应中的反应物和产物。
具体步骤如下： ①首先根据题意写出电池反应。
②标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。
③根据还原剂——负极材料，氧化产物——负极产物，氧化剂——正极材料，还原产物——正极产物来确定原电池的正、负极和反应产物。
根据电池反应中转移电子的数目来确定电极反应中得失的电子数目。
④注意环境介质对反应产物的影响。
⑤写出正确的电极反应式。
流程如下：。
（2）复杂电极反应式的书写：复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式。
专题09 电化学基本原理1．【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C【解析】考点定位：考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键，注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应，进而得出阴阳极。
电势高低的判断是解答的难点，注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
2．【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是A．放电时，ClO4－向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2+4e−＝2CO32－+CD．充电时，正极反应为：Na++e−＝Na【答案】D【解析】考点定位：考查新型二次电池，涉及电极反应式书写、离子移动方向判断等【试题点评】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与发电关系的理解。
本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。
专题九电化学基础(时间：45分钟分值：88分)一、选择题：本题共10小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．[2016湖南湘潭考前冲刺，7]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↑【答案】C【解析】电池的名称叫锂水电池，可推测其总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，负极电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，正极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，故A、B、D项正确。
原电池放电时OH－向负极移动，C项错误。
2．[2016届辽宁大连模拟二，13]下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是()A．Zn是负极，发生还原反应B．Cu是负极，发生氧化反应C．铜片上有气体逸出D．电子由铜片通过导线流向锌片【答案】C【解析】A项，铜锌原电池中，Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，错误；B项，Cu为正极，H＋得到电子发生还原反应，错误；C项，Cu电极上H＋得到电子生成H2，有气体逸出，正确；D项，电子由Zn片通过导线流向Cu片，错误。
3．[2016新疆乌鲁木齐二中模拟，9]下列叙述不正确的是()A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑【答案】A【解析】A项，电镀时待镀金属铁作阴极，错误；B项，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体，正确；C项，钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子，正确；D 项，Cl－的失电子能力强于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2，正确。
1、了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3、理解电解池的工作原理，能正确书写电极反应式。
4、进行有关电解产物的判断和计算。
5、了解电镀池、电解精炼池及应用。
6.了解金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
原电池原理的分析和应用是高考的热点。
预测2016年关于新型电源的工作原理分析、电极反应式的书写仍会在高考中出现，必须高度关注。
同样电解原理及其应用也是高考的高频考点，因其与氧化还原反应、离子反应，电解质溶液、元素化合物性质等知识联系密切而成为高考的重点和热点。
由于电解原理在工业上的应用更加广泛，预测2016年高考，仍会联系化学工艺过程对电解原理的应用进行考查。
应给予高度关注。
一、原电池1、装置特点：化学能转化为电能的装置。
2、原电池的电极：（1）原电池的负极——活泼金属——发生氧化反应——向外电路提供电子。
（2）原电池的正极——不活泼金属(或惰性电极如石墨)——发生还原反应——接受外电路提供的电子。
注意：原电池中阴离子移向负极、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，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中阳离子要移向正极。
3、原电池的构成条件：（1）能自发地发生氧化还原反应。
（2）电解质溶液或熔融的电解质(构成电路或参加反应)。
（3）由还原剂和导体构成负极系统，由氧化剂和导体构成正极系统。
（4）形成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
小结：原电池的四个判定方法:①观察电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)； ②观察溶液——两极插入溶液中；③观察回路——形成闭合回路或两极直接接触； ④观察本质——原电池反应是自发的氧化还原反应。
4、工作原理(以锌—铜原电池为例，如图所示)注意：（1）盐桥的作用：①使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触。
专题九电化学基础(时间：45分钟分值：88分)一、选择题：本题共10小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．[2016湖南湘潭考前冲刺，7]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↑【答案】C【解析】电池的名称叫锂水电池，可推测其总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，负极电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，正极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，故A、B、D项正确。
原电池放电时OH－向负极移动，C项错误。
2．[2016届辽宁大连模拟二，13]下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是()A．Zn是负极，发生还原反应B．Cu是负极，发生氧化反应C．铜片上有气体逸出D．电子由铜片通过导线流向锌片【答案】C【解析】A项，铜锌原电池中，Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，错误；B项，Cu为正极，H＋得到电子发生还原反应，错误；C项，Cu电极上H＋得到电子生成H2，有气体逸出，正确；D项，电子由Zn片通过导线流向Cu片，错误。
3．[2016新疆乌鲁木齐二中模拟，9]下列叙述不正确的是()A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑【答案】A【解析】A项，电镀时待镀金属铁作阴极，错误；B项，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体，正确；C项，钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子，正确；D 项，Cl－的失电子能力强于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2，正确。
【要点解读】
1．原电池的概念：将化学能转化为电能的装置。
2．原电池的构成条件：
（1）能自发地发生氧化还原反应。
（2）两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。
①负极：活泼性较强的金属。
②正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。
（3）形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。
3．工作原理
以铜锌原电池为例
（1）反应原理
（2
装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ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。
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H 2SO 4反应时加入少量CuSO 4溶液能使产生H 2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。
（3）设计制作化学电源
①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②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2FeCl 3＋Cu===2FeCl 2＋CuCl 2 设计的原电池为：
【重难点指数】★★★
将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A ．正极反应中有CO 2生成
B ．微生物促进了反应中电子的转移
C ．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D ．电池总反应为C 6H 12O 6＋6O 2===6CO 2＋6H 2O 【答案】A
【解析】图示所给出的是原电池装置。
A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ，C 6H 12O 6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C 6H 12O 6－24e －＋6H2O===6CO 2＋24H ＋，负极。
