原电池的工作原理化学电源.doc

江苏省包场高级中学化学组 备课人：花国兵

标 题：原电池的工作原理、化学源

姓 名： 花国兵

单 位： 江苏省包场高级中学

学 科： 高中化学

邮政编码： 226151

手机号码： [phone]

《原电池的工作原理 化学电源》高三一轮复习
教学目标：
1、 学会用氧化还原思想分析原电池，能写出常见的原电池简单电极反应和电池反应方程式
2、 利用原电池的工作原理解决常见化学电源的问题
3、 认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用

一、 原电池的工作原理化学作为选2科目，学习时间比较紧迫，故课复习突出基础，整合知识，将课堂作为练习的主阵地。

【基础知识回顾】

1、根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池通过学生练习，回忆原电池的基本原理
：
Zn(s) + 2Fe2+ (aq) == Zn2+(aq) + Fe(s)
（1）画出此原电池的装置简图
（2）注明外电路中电子的流向
（3）写出两个电极上的电极反应

2、锌银蓄电池的比能量、比功率等性能均优于镉镍系列电池，因此可用于导弹、运载火箭等特殊要求的军事设备上。锌银蓄电池，其电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列说法正确的是巩固检测原电池的基本原理，教会学生用氧化还原的知识去解决问题。主要切入口就是分析元素化学家的变化。

A．锌电极为电池正极，发生氧化反应 B．锌电极为电池负极，发生还原反应
C．氧化银电极为电池负极，发生氧化反应 D．氧化银电极为电池正极，发生还原反应

【完善知识体系】：以稀H2SO4作为电解质溶液的Cu—Zn原电池为例

1、原电池是将化学能转化为电能的装置。
2、原电池构成的条件：
（1）电极：两个 不同的电极（两种金属或一种金属和一种非金属导体，比如最常见的石墨电极）
（2）电极与 溶液接触
（3）构成
（4）发生自发的
3、原电池的正负极判断：（1）根据电极材料：一般活泼性 的为负极
（2）根据电流或电子的流向：电流由 极流向 极，电子由 极流向 极
（3）根据电解质溶液中离子的移动方向：阳离子向 移动，阴离子向 移动
（4）根据反应类型：负极 电子，发生 反应；正极 电子，发生 反应（5）根据现象：溶解的一极为负极，增重或有气泡冒出的一极为正极

二、 典型例题

1、芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”获2009年中国科技创业大赛最高奖，被称为“软电池”的纸质电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnOOH。下列说法正确的是：
A、该电池中Zn作负极，发生还原反应共3个典型例题，根据考纲和近几年高考指向，主要围绕电极反应式，电子、电流、离子移动，充电电池、燃料电池

B、该电池反应中MnO2起催化作用
C、该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2
D、该电池正极反应式为：2MnO2＋2e—＋2H2O＝2MnOOH＋2OH-
2、已知铅蓄电池总电极反应：Pb+ PbO2+ 4H++ 2SO42-== 2PbSO4+ 2H2O下列说法正确的是
A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)＋SO－2e－== PbSO4
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4＋2e－ == Pb＋SO

3、 写出氢氧燃料电池在酸性和碱性介质条件下的电极反应

电池
负极反应
正极反应
总反应式

燃料电池：
氢氧燃料电池

酸性介质

碱性介质

归纳总结：

三、 变式训练：

1、研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl==Na2Mn5O10+2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 通过变式训练，进一步巩固

A、正极反应式：Ag+Cl——e—==AgCl
B、每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C、Na+不断向“水”电池的负极移动
D、AgCl是还原产物

2、镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd ＋ 2NiOOH ＋ 2H2OCd(OH)2 ＋ 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的
A.充电过程是化学能转化为电能的过程
B.放电时负极附近溶液的碱性不变
C.放电时电解质溶液中的OH— 向正极移动
D.充电时阳极反应：Ni(OH)2－e—＋ OH—＝ NiOOH＋H2O

3、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是
①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－
②负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
④电池放电后，溶液的pH不断升高
A、①② B、①③ C、①④ D、③④

反思提升：

课堂检测

1、控制合适的条件，将反应2Fe3+ + 2I¯ === 2Fe2+ + I2，设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是 （ ）
A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，
乙中石墨电极为负极

2、市场上见到的标记为Li­ion的电池称为“锂离子电池”合材料称为“锂离子电池”。它
的负极材料是金属锂和碳的复合材料 (碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高
分子材料。这种电池反应式为：Li＋2 Li0.35NiO2 2 Li0.85NiO2
下列说法不正确的是
A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li+
B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质
D．放电过程中Li+ 向负极移动

3、日本茨城大学研制一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池（DDFC），该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH3OCH3 ＋3O2 ＝2CO2 ＋3H2O ，电池示意如下图,下列说法不正确的是
A、a极为电池的负极
B、电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C、电池正极的电极反应为：4H+＋ O2 ＋4e—＝ 2H2O
D、电池工作时,1mol二甲醚被氧化时就有6mol电子转移

4、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2—。下列对该燃料电池说法正确的是
A.在熔融电解质中，O2—由负极移向正极
B.电池的总反应是：2C4H10＋13O2→8CO2＋10H2O
C.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e—＝4OH—
D.通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10＋13O2—＋26e—＝4CO2＋5H2O

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