第一节 原电池 化学电源

近五年海南卷对电化学考察统计试卷题型及分数考察内容2015选择题第8题，共2分对原电池应用的考查2015非选择题第15题第（4）问，2分；电极反应式的书写2014选择题第3题，2分；电解池的工作原理分析2014非选择题第16题第（1）（2）共4分外电路中电流流向，电极反应式的书写近五年全国新课标卷对电化学考察统计2013选择题第4、12题，共6分；原电池工作原理，电解池工作原理的考查2012选择题第3、10题，6分；第13题第（4）问与第16题，11分；共17分电解池工作原理的考查；新型燃料电池：电极反应式的书写、通过的电量的计算；电解NaCl溶液的总反应方程式的书写2011新课标卷

第6题、第12题共6分对可充电电池电极反应原理的判断；原电池工作原理的考查电池的工作原理、电极反应式的书写，每年必考！且多为新型电池考纲1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应式；2.了解常见化学电源的种类和工作原理；3.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用，能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience思考下列三个反应能设计成原电池的是

，请说明理由。

①CaO+H2O=Ca(OH)2②Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+③Cu+2H2O=Cu(OH)2＋H2↑任务：请尽可能多的设计装置使反应②发生，并画出装置图一、原电池把化学能转化为电能的装置1.概念①自发的氧化还原反应②两个活泼性不同的电极③电解质溶液，闭合回路④闭合回路2.构成条件其反应本质是_______________。3.工作原理（以Cu-Ag原电池（AgNO3溶液）为例）电极名称负极正极电极材料电子移动方向电极反应式电极反应类型离子移动方向电流方向从负极流出经外电路流入正极氧化反应还原反应阳离子向正极移动，阴离子向负极移动外电路：正极→负极；CuAgCu-2e-=Cu2+Ag++e-=Ag请完成P162递进题组一——二考点一：原电池的工作原理例1.金属锂燃料电池是一种新型电池，其工作示意图如下。思考：①判断正负极、电子的移动方向、两极发生反应的类型、离子的移动方向；考点二：电极反应式书写②写出其正极、负极、总电极反应式KOH溶液考点二：电极反应式书写例2.固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物为电解质(能传递O2-)。其工作原理如图所示

当以C2H4为燃料气时，写出正极、负极、总电极反应式。归纳总结如何书写原电池的电极反应式？电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写：(2)复杂电极反应式的书写：原电池正负极的判断方法考点二：电极反应式书写例3.熔融碳酸盐燃料电池的电解质Li2CO3和Na2CO3的混合物,燃料为CO,氧化剂是含CO2的O2的混合气体,在工作过程中,电解质熔融液的组成、浓度不变.写出正极、负极、总电极反应式。O2在正极放电的电极反应式几种情况环境电极反应式举例中性或碱性溶液O2+2H2O+4e-=4OH-碱性燃料电池、金属的吸氧腐蚀酸性溶液O2+4H++4e-=2H2O酸性燃料电池熔融碳酸盐（正极通O2与CO2的混合气体）O2+4e-+2CO2=2CO32-熔融碳酸钾燃料电池固体氧化物（能传递O2-）O2+4e-=2O2-电解质掺杂Y2O3的ZrO2

晶体,请完成P165递进题组三请完成P164深度探究3（2014-16）（9分）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+

通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由____极流向_____极。（填字母）（2）电池正极反应式为_____________________。baMnO2+e—+Li+=LiMnO2[例1]

原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中，请回答以下问题：(1)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，产物无污染，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是______________________；负极的电极反应式是______________________。(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出该电池的正极反应式_________________________。(3)请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。[解析]

(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子，肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和水。(2)相当于氮气和氢气先合成氨，然后与盐酸反应生成氯化铵。(3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子，从而设计成原电池证明该结论。[例2]（2011·新课标高考）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是

（）A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-

===Ni22O3+3H2O.［解析］本题考查充电电池的有关知识，意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力。在铁镍蓄电池中，Fe是负极，Ni2O3是正极，由于生成Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液，故A正确；电池放电时，负极反应为：

Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2，故B正确；电池充电时，阴极反应式为：Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-，阴极附近溶液pH升高，故C错误；由充电时的总反应式减去阴极反应式，可得到阳极反应式，D正确。［答案］C可充电电池充电时的电极接法1．[双选题](2010·广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是

(

)A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液解析：本题考查原电池，意在考查考生对原电池工作原理的分析能力。该电池中Zn为负极，电极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，A项错误；电池总反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2＋的浓度增大，故盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。答案：BC2．(2011·海南高考)一种充电电池放电时的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2ONiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是

(

)A．H2O的还原

B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化

D．Ni(OH)2的氧化解析：由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化，NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物，NiO(OH)是氧化产物，与外电源正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“Ni(OH)2的氧化”正确。答案：D1．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．设计制作化学电源（P162）[特别提醒](1)自发进行的氧化还原反应不一定都能设计成原电池，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O等。(2)判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如①在强碱性溶液中Al比Mg更易失去电子，Al作负极，Mg作正极；②F