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始于1989★★★★★戴氏名师教育1个性化学科优化学案学员姓名科目年级教师课题教学组长签字授课时间月日时分备课时间月日签字确认老师：学生：作业布置学员课堂表现学习目标1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2．能书写电极反应和总反应方程式。重、难、考点3．了解常见化学电源的种类及工作原理。教学过程基础课2原电池化学电源考点一原电池的工作原理1．原电池的概念和反应本质原电池是把__化学__能转化为__电__能的装置，其反应的本质是__氧化还原反应__。2．工作原理以铜锌原电池为例电极名称负极正极电极材料__锌__片__铜__片电极反应__Zn－2e－===Zn2＋____Cu2＋＋2e－===Cu__反应类型__氧化__反应__还原__反应电子流向由__锌__片沿导线流向__铜__片离子迁移方向阴离子向__负极__迁移；阳离子向__正极__迁移电池反应方程式__Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu__两类装置的不同点图Ⅰ还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗图ⅡZn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长始于1989★★★★★戴氏名师教育2点拨：(1)盐桥的组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。(2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。3．构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路，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。(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极()(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强()(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应()(4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生()(5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动()(6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极()题组一判断原电池的构成条件1．有关电化学知识的描述正确的是()A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C．原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属组成D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是()A．①④B．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦题组二分析原电池的工作原理3．(2018·信阳质检)分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑4．(2018·华中师大附中月考)控制适当的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是()始于1989★★★★★戴氏名师教育3A．反应开始时，乙中电极反应式为2I－＋2e－===I2B．反应开始时，甲中石墨电极上发生氧化反应C．电流表指针为零时，两池溶液颜色相同D．平衡时甲中溶入FeCl2固体后，乙中的石墨电极为负极原电池正、负极判断方法题组三原电池原理的三个应用应用1加快氧化还原反应速率5．将两份过量的锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是()应用2比较金属活泼性强弱6．有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性____________；(2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性____________；(3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性____________；(4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性____________。(5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性____________。综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为____________________。应用3设计原电池7．某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。(1)给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。(2)一段时间后，铝片发生的电极反应式是___________________________________；镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为________________________。发生氧化反应的物质作负极，找一种比负极不活泼的物质作正极，以含负极氧化产物的溶液作为负极电解质溶液，以含氧化剂的溶液作为正极电解质溶液，然后用盐桥连接两个电池，用导线连接两个电极即可。考点二常见化学电源始于1989★★★★★戴氏名师教育41．两种常见的一次电池(1)碱性锌锰干电池负极材料：__Zn__电极反应：__Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2__正极材料：__碳棒__电极反应：__2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH__－总反应：__Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2__(2)锌银电池负极反应：__Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2__正极反应：__Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－－总反应：__Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag__2．一种常用的二次电池——铅蓄电池(1)放电时的反应：负极反应：__Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4__正极反应：__PbO2＋2e－＋4H＋＋SO2－4===PbSO4＋2H2O__总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O(2)充电时的反应阴极反应：__PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4__阳极反应：__PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4__总反应：2PbSO4＋2H2O=====通电Pb＋PbO2＋2H2SO4可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？提示：3．两种新型的“高效、环境友好”的氢氧燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。种类酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋__2H2＋4OH－－4e－===__4H2O__正极反应式__O2＋4e－＋4H＋===__2H2O__O2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O1．氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将____________，溶液的pH____________。(填“减小”、“增大”或“不变”)2．氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将____________，溶液的pH____________。(填“减小”、“增大”或“不变”)1．(2018·安庆一中检测)美国NASA曾开发一种铁—空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反始于1989★★★★★戴氏名师教育5应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是()A．电极a质量不变B．电极b为电池负极C．电子由电极a经负载流向电极bD．由电能转变为化学能2．(2018·潍坊模拟)通过NO传感器可监测汽车排放的尾气中NO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是()A．O2－向正极移动B．负极的电极反应式为NO－2e－＋O2－===NO2C．O2的电极反应产物是H2OD．反应消耗的NO与O2的物质的量之比为1∶23．(2018·茂名模拟)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．电池工作时，正极附近的pH降低B．当消耗1molO2时，有2molNa＋由甲槽向乙槽迁移C．负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－===N2↑＋4H2OD．若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作4．(2018·兰州一中月考)硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如下，该电池工作时总反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是()A．电极a为电池负极，发生还原反应B．每消耗1molVB2转移6mol电子C．电池工作时，OH－向电极a移动D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O新型化学电源电极反应式的书写近几年高考中的新型电池种类繁多，“储氢电池”、“高铁电池”、“海洋电池”、“燃料电池”、“锂离子电池”等，始于1989★★★★★戴氏名师教育6这些新型电源常以选择题的形式呈现。解析这类考题，首先要理解常见的化学电源种类及原电池的工作原理，其次会判断正负电极或阴阳极，以及会书写电极反应式等。1．电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)2．已知总方程式，书写电极反应式(1)书写步骤①步骤一：根据电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne－)。②步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。③步骤三：写电极反应式。负极反应：还原剂－ne－===氧化产物正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物(2)书写技巧若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O负极：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋特别提醒简单电极反应中转移的电子数，必须与总方程式中转移的电子数相同。3．氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结负极H2－2e－===2H＋酸作介质H2－2e－＋2OH－===2H2O碱作介质H2－2e－＋O2－===H2O熔融金属氧化物作介质H2－2e－＋CO2－3===H2O＋CO2熔融碳酸盐作介质正极O2＋4e－＋4H＋===2H2酸作介质O2＋4e－＋2H2O===4OH－碱作介质O2＋4e－===2O2－熔融金属氧化物作介质O2＋4e－＋2CO2===2CO2－3熔融碳酸盐作介质题组一判断正、负极，书写化学电源电极反应式1．Li—SOCl2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。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为____________，发生的电极反应为__________________________。(2)电池正极发生的电极反应为_______________________________________________。2．铝—空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3；负极：___________________________________________________________________；正极：____________________________________________________