高中化学选修4：化学反应原理 　原电池（区一等奖）

第一节原电池一款石墨烯移动电源“超电宝”，突破了技术限制，在业界首次应用了极具前瞻性的石墨烯技术，可达到800秒极速充电和高度安全。此举打破了市场的平衡，使其史无前例地站在了移动电源产业的制高点。电池前沿——石墨烯聚合物电池原电池复习思考1：原电池产生电流的本质原因是什么？思考2：氧化还原反应都能设计成原电池吗？D1、在理论上能用于设计成原电池的化学反应是（）A.C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)△H>0

B.2H2O(l)＝O2(g)＋2H2(g)△H>0C.Al(OH)3(s)＋NaOH(aq)＝NaAlO2(aq)＋2H2O(l)△H<0D.Fe(s)+H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+H2(g)△H<0知识梳理概念把化学能转化为电能的装置本质氧化还原反应形成条件？知识梳理概念把化学能转化为电能的装置本质氧化还原反应形成条件(1)能自发进行的氧化还原反应(2)能导电的两电极(3)形成闭合回路(4)电解质溶液（熔融电解质）2、下列装置中，能构成原电池的是

。ADEF4、工作原理(以锌—铜原电池为例)电极材料锌铜电极名称负极正极电极反应Zn－2e－==Zn2＋Cu2＋＋2e－==Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向电子从负极流出经外电路流入正极离子移向阳离子向正极移动，阴离子向负极移动电极材料锌铜电极名称电极反应反应类型电子流向电子从

极流出经外电路流入

极离子移向阳离子向

极移动，阴离子向

极移动Zn+Cu2+==Zn2++Cu还原剂氧化剂盐桥的作用1）形成闭合回路2）提高电流效率3）平衡电荷原电池类解题模型：以新型实用电池或结合电解实物图为背景考查原电池（电解池）的工作原理、电极的确定、电极反应式的书写、离子的迁移分析等。找反应判两极写电极反应式拓展1：Li-SOCl2(亚硫酰氯)电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2，电池的总反应可以表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，回答下列问题：(1)电池的负极材料为

，发生的电极反应为

。(2)电池正极发生的反应为

。答案(1)锂；Li-e-==Li+

(2)2SOCl2+4e-==4Cl-+S+SO2拓展2：

铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为H2SO4。回答下列问题：

(1)蓄电池的负极材料是_________。工作时，负极反应为____________。正极反应为______________。

(2)工作时，电解质溶液中的阴离子移向____极。电流方向从____极流向____极。答案(1)Pb；Pb-2e-+SO42-==PbSO4PbO2+2e-+4H++SO42-

==PbSO4+2H2O

(2)负；正；负PbO2PbH2SO4（aq）拓展3：微生物电池是指在微生物的作用下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CO2生成

B．微生物促进反应中电子的转移

C．质子通过交换膜从负极区移向正极区

D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O

A拓展1：Li-SOCl2(亚硫酰氯)电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2，电池的总反应可以表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，回答下列问题：(1)电池的负极材料为

，发生的电极反应为

。(2)电池正极发生的反应为

。答案(1)锂；Li-e-==Li+

(2)2SOCl2+4e-==4Cl-+S+SO2负极参与反应拓展2：

铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为H2SO4。回答下列问题：

(1)蓄电池的负极材料是_________。工作时，负极反应为____________。正极反应为______________。

(2)工作时，电解质溶液中的阴离子移向____极。电流方向从____极流向____极。答案(1)Pb；Pb-2e-+SO42-==PbSO4PbO2+2e-+4H++SO42-

==PbSO4+2H2O

(2)负；正；负PbO2PbH2SO4（aq）正负极均参与反应拓展3：微生物电池是指在微生物的作用下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CO2生成

B．微生物促进反应中电子的转移

C．质子通过交换膜从负极区移向正极区

D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O

A正负极均不参与反应拓展4：(2012新课标26题)与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料。该电池的负极反应式为

，正极反应为

，该电池总反应的离子方程式

。答案

Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2FeO42-+3e-+4H2O==Fe(OH)3+5OH-已知反应AsO43-

+2I-+2H+⇌AsO33-

+I2+H2O是可逆反应。现设计如下图所示实验装置。进行下述操作：

(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓HCl,发现微安表指针偏转；

(Ⅱ)若改向(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液,发现微安表指针偏转方向与Ⅰ相反。

试完成下列问题：

(1)两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转?

(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?

(3)Ⅰ操作中C1棒发生的电极反应为_______________。

(4)Ⅱ操作中C2棒发生的电极反应为________________。

答案

(3)2I--2e-==I2

(4)AsO33-+2OH--2e-==AsO43-+H2O［安徽2015·25题节选］常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图甲），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。【答案】2H++NO-3+e-==NO2↑+H2O正Al在浓HNO3中发生钝化，氧化膜阻止了Al的进一步反应0~t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是

，溶液中的H+向

极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是

。［课标Ⅱ2014·12题］2013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-xMn2O4+xLiC.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c［江苏2015·10题］一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.反应