1、原電池原電池 化學電源化學電源 2【教法探析】【學法導引】 【模擬練習】【真題再現】34567在必修在必修2 2曾經學習過的將鋅片和銅片直接曾經學習過的將鋅片和銅片直接置于置于CuSOCuSO4 4溶液的原電池，如果用它做電溶液的原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應用。這是很快減弱，因此不適合實際應用。這是什么原因造成的呢？什么原因造成的呢？8提示：提示：由于鋅片與由于鋅片與CuSOCuSO4 4溶液直接接觸，反應溶液直接接觸，反應一段時間后，難以避免溶液中有一段時間后，難以避免溶液中有CuCu2+2+在鋅片表在鋅片

2、表面被直接還原，一旦有少量銅在鋅片表面析出，面被直接還原，一旦有少量銅在鋅片表面析出，指示向外輸出的電流強度減弱，當鋅片表面完指示向外輸出的電流強度減弱，當鋅片表面完全被銅覆蓋后，反應就終止了，也就無電流再全被銅覆蓋后，反應就終止了，也就無電流再產生。產生。91011請依據原電池原理，將反應請依據原電池原理，將反應2FeCl2FeCl3 3+Cu+Cu2 2 = FeCl = FeCl2 2+ +CuClCuCl2 2設計成一個原電池。寫出電極反應，確定電極材料設計成一個原電池。寫出電極反應，確定電極材料和電解質溶液。和電解質溶液。提示：提示：（1 1）電極反應：將氧化還原反應拆成氧化反應）電

3、極反應：將氧化還原反應拆成氧化反應和還原反應兩個半反應，分別作原電池的負極和正極的和還原反應兩個半反應，分別作原電池的負極和正極的電極反應式。電極反應式。負極：負極：Cu-2eCu-2e- - = Cu = Cu2+2+正極：正極：2Fe2Fe3+3+2e+2e- - = 2Fe = 2Fe2+2+。12（2 2）電極材料）電極材料如發(fā)生氧化反應的物質為金屬單質，可用該金屬直接作負極；如發(fā)生氧化反應的物質為金屬單質，可用該金屬直接作負極；如生成氣體（如如生成氣體（如H H2 2）或溶液中的還原性離子發(fā)生氧化反應，）或溶液中的還原性離子發(fā)生氧化反應，可用惰性電極（如可用惰性電極（如PtPt、碳棒

4、）作負極。、碳棒）作負極。發(fā)生還原反應的電極材料必須比負極材料活潑性差。發(fā)生還原反應的電極材料必須比負極材料活潑性差。本例中可用銅棒作負極，用鉑絲或碳棒作正極。本例中可用銅棒作負極，用鉑絲或碳棒作正極。（3 3）電解質溶液）電解質溶液一般選用含反應物的電解質溶液即可。如本例中可用一般選用含反應物的電解質溶液即可。如本例中可用FeClFeCl3 3溶溶液作電解質溶液。液作電解質溶液。1314151617如果你擁有一個筆記本電腦，你希望電腦中的如果你擁有一個筆記本電腦，你希望電腦中的電池有哪些優(yōu)點？電池有哪些優(yōu)點？提示：提示：電容量大，工作壽命長，充電時間短，電容量大，工作壽命長，充電時間短，體積

5、小，質量輕，性價比高等。體積小，質量輕，性價比高等。181920212223一、考綱展示一、考綱展示(1)(1)了解原電池的工作原理，能寫出電極反了解原電池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式應和電池反應方程式(2)(2)了解常見化學電源的種類及其工作原理了解常見化學電源的種類及其工作原理24二、考點關注二、考點關注(1)(1)原電池的工作原理及電極反應式的原電池的工作原理及電極反應式的書寫與判斷書寫與判斷(2)(2)以新型電源為背景考查原電池工作以新型電源為背景考查原電池工作原理原理25三、考點展示三、考點展示26四、考試誤區(qū)四、考試誤區(qū)1病例：病例：鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極

6、均發(fā)生鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應還原反應診斷：可充電電池充放電時，電極名稱與電極上發(fā)生診斷：可充電電池充放電時，電極名稱與電極上發(fā)生反應的類型不對應反應的類型不對應2病例：病例：愛迪生電池放電時正極反應：愛迪生電池放電時正極反應：Fe2OH2e=Fe(OH)2診斷：電池放電時電極反應式診斷：電池放電時電極反應式(反應類型反應類型)錯誤錯誤273病例：病例：以以KOH溶液為電解質溶液的氫氧燃料電池中，負溶液為電解質溶液的氫氧燃料電池中，負極的電極反應式為極的電極反應式為H22e=2H診斷：書寫燃料電池的電極反應式時，不能忽視電解質診斷：書寫燃料電池的電極反應式時，不能忽視電

7、解質溶液的酸堿性溶液的酸堿性4病例：病例：銅鋅原電池中，鹽橋銅鋅原電池中，鹽橋(KCl)中的中的K移向負極。移向負極。診斷：原電池工作時電解質溶液中離子移動方向的判斷診斷：原電池工作時電解質溶液中離子移動方向的判斷錯誤錯誤28五、溫馨提示五、溫馨提示1.判斷電極時，不能簡單地依據金屬的活動性順序來判判斷電極時，不能簡單地依據金屬的活動性順序來判斷，要看反應的具體情況。如：斷，要看反應的具體情況。如：(1)Al在強堿溶液中比在強堿溶液中比Mg更易失電子，更易失電子，Al作負極、作負極、Mg作作 正極。正極。(2)Fe、Al在濃在濃HNO3中鈍化后，比中鈍化后，比Cu更難失電子，更難失電子，Cu作

8、作 負極、負極、Fe、Al作正極。作正極。292.書寫電極反應式時，注意介質是否參加反應。堿性介質書寫電極反應式時，注意介質是否參加反應。堿性介質的電極反應中不能出現的電極反應中不能出現H，酸性介質的電極反應中不，酸性介質的電極反應中不能出現能出現OH。3.燃料電池的正極燃料電池的正極(O2作氧化劑作氧化劑)的反應式一般為：的反應式一般為：酸性條件：酸性條件：O24e4H=2H2O；堿性或中性條件：堿性或中性條件：O24e2H2O=4OH；高溫無水且能傳導高溫無水且能傳導O2的固體電解質：的固體電解質：O24e=2O2。304.4.原電池的設計關鍵是負極材料和電解質溶原電池的設計關鍵是負極材料

9、和電解質溶液的成分，一般來說，在總反應中失電子的物液的成分，一般來說，在總反應中失電子的物質作負極或某物質在負極上失電子發(fā)生氧化反質作負極或某物質在負極上失電子發(fā)生氧化反應，溶液的某離子或物質在正極上得電子，發(fā)應，溶液的某離子或物質在正極上得電子，發(fā)生還原反應。生還原反應。311.1.某原電池反應的離子方程式為：某原電池反應的離子方程式為：Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2，則下列說法正確的是（，則下列說法正確的是（ ）A.HNOA.HNO3 3為電解質溶液為電解質溶液 B.B.鋅為原電池正極鋅為原電池正極C.C.鐵極質量不變鐵極質量不變 D.D.銅為原電池正極銅為原電

10、池正極D322.2.用銅片、銀片、用銅片、銀片、CuCu（NONO3 3）2 2溶液、溶液、AgNOAgNO3 3溶液、導溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO-KNO3 3的的U U形管）構成一個原電形管）構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是（池。以下有關該原電池的敘述正確的是（ ）在外電路中，電流由銅電極流向銀電極在外電路中，電流由銅電極流向銀電極正極反應為：正極反應為：AgAg+ +e+e- - = Ag = Ag實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入將銅片浸入AgNOAgNO3 3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電溶液中發(fā)生

11、的化學反應與該原電池反應相同池反應相同A.A. B. B. C. C. D. D.C333.3.如圖所示，兩電極一為碳棒，一如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉，為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉，且且a a極上有大量氣泡生成，則以下敘極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是（述正確的是（ ）A.aA.a為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸B.bB.b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C.aC.a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸D.bD.b為正極，是碳棒，燒杯中的溶

12、液為硫酸銅溶液為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C344.4.用用PtPt電極放置于電極放置于KOHKOH溶液中，然后分別向兩極通入溶液中，然后分別向兩極通入COCO和和O O2 2，即可產生電流，下列敘述中正確的是，即可產生電流，下列敘述中正確的是( )( )通入通入COCO的電極為陰極的電極為陰極通入通入COCO的電極反應式為的電極反應式為:2CO+O:2CO+O2 2+4e+4e- - = 2CO = 2CO2 2正極反應式為正極反應式為:O:O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- - = 4OH = 4OH- -負極反應式為負極反應式為:CO+4OH:CO+4OH- -2e

13、-2e- - = CO = CO3 32-2- +2H +2H2 2O O電池工作時溶液中的陽離子向原電池的負極移動電池工作時溶液中的陽離子向原電池的負極移動 放電時溶液中的陰離子向負極移動放電時溶液中的陰離子向負極移動A.A. B. B.C.C. D. D.B355.5.某課外活動小組使用下列用品設計原電池。用品：某課外活動小組使用下列用品設計原電池。用品：銅片、鐵片、導線、金屬夾、發(fā)光二極管、果汁銅片、鐵片、導線、金屬夾、發(fā)光二極管、果汁（橙汁、蘋果汁）、（橙汁、蘋果汁）、500 mL500 mL燒杯。下列說法正確的燒杯。下列說法正確的是（是（ ）A.A.該裝置能將電能轉化為化學能該裝置能

14、將電能轉化為化學能B.B.實驗過程中銅片逐漸溶解實驗過程中銅片逐漸溶解C.C.電子由鐵片通過導線流向銅片電子由鐵片通過導線流向銅片D.D.鐵片上會析出紅色的銅鐵片上會析出紅色的銅C361.2012安徽理綜卷11 某興趣小組設計如下微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產生；一段時間后，斷開K1、閉合K2，發(fā)現電流表A指針偏轉。下列有關描述正確的是()37382.2012福建理綜卷9 將如圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是()ACu電極上發(fā)生還原反應B電子沿ZnabCu路徑流動C片刻后甲池中c(SO42)增大D片刻后可觀察到濾紙b點變紅色39A解析 本題考查原電池和電解池工作原理。A項，K閉合時，Zn和Cu構成原電池，Cu作正極，發(fā)生還原反應，正確；B項，在電解Na2SO4溶液時，電子不能流入電解質溶液中，即ab電子不能通過，錯；C項，甲池中硫酸根離子沒有放電，所以濃度不變，錯誤；D項，b為陽極，OH放電，留下H，使得b附近