[考纲要求] 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
一、原电池的工作原理
1．概念原电池是能把________转变为________的装置。
2．工作原理（以锌铜盐桥原电池为例）
电极名称负极正极
电极材料
电极反应
反应类型
电子流向
盐桥中离子移向（盐桥含饱和KCl溶液）
3．原电池的形成
原电池的构成前提条件
(1)有______________或熔融电解质
(2) ______________的两电极
(3)形成____________
4.盐桥的组成和作用
(1)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：
【思考】单池原电池和盐桥原电池的对比
两装置的相同点：
不同点：
关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
【例1】在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是( )。
即时训练1用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形
管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是( )。
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①②B．②③C．②④D．③④
即时训练2．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动性不同的两种金属组成
D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
13-14学年高三第一学期
化学导学案
总第（13-1 ）期姓名：班级: 学号：
出题人:陆艳梅审核人：孟凡荣
理论模块一轮复习（原电池工作原理）
【例2】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↑
【小结】原电池正、负极判断方法
二、原电池原理的应用
1．用于金属的防护
2．设计制作化学电源
3．比较金属活动性强弱
4．加快氧化还原反应的速率
【例3】请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。
请写出电极反应式：负极________________________，正极___________________________。
并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
【小结】原电池的设计方法
分析氧化还原反应，标出变价元素价态。
①还原剂作负极。
②选一种活泼性差的金属或非金属作正极。
③含得电子离子的电解质形成电解质溶液。
【例4】把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)
(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，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)的关系是________。
(2)将过量的两份锌粉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)的关系是________
(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图像是________。
【练习】1．关于原电池的叙述正确的是( ) A．原电池工作时，电极上不一定都发生氧化还原反应
B．某可逆电流充、放电时的反应式为Li1－x NiO2＋x Li LiNiO2，放电时此电池的负极材料是Li1－x NiO2
C．铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出
D．在理论上可将反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH<0设计成原电池
2．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆
并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)( )
A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低B端高
D．当杠杆为导体时，A端高B端低
三、化学电源以及电极反应的书写 1．一次电池 （1）银锌纽扣电池
银锌纽扣电池的电极分别是Zn 和Ag 2O ，电解质溶液是KOH 溶液，电池反应的产物是Zn(OH)2 和Ag ，则其电极反应和电池反应为：负极：
正极： 电池反应方程式： 【例1】某种钮扣电池的电极材料为Zn 和Ag 2O ，电解质溶液为KOH 溶液．该电池的总反应是： Zn ＋Ag 2O ＝2Ag ＋ZnO ，下列说法正确的是 （ ） A ．Zn 极为负极，其电极反应为：Zn ＋2OH －
－2e －
＝ZnO+H 2O B ．Ag 2O 极为负极，其电极反应为：Ag 2O+H 2O －2e －
＝2Ag ＋2OH －
C ．电池放电过程中，负极周围溶液的pH 不断增大
D ．该电池用完后，可作为普通垃圾处理，因为它不会造成环境污染 （2）碱性锌锰干电池
碱性锌锰干电池的负极为锌，正极为金属棒，
其电池反应方程式：Zn+2H 2O+2MnO 2 =2MnOOH+Zn(OH)2，则电极反应为： 负极： 正极： 2.二次电池
（1）铅蓄电池
铅蓄电池正极板上覆盖着 ，负极板上覆盖着 ，电解质是一定浓度的 ，负极电极反
应为： 正极：
放电时总反应方程式： 铅蓄电池的充电反应是上述反应的逆反应： 阴极
阳极
总反应
【例2】铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，请回答下列问题(不考虑氢、
氧的氧化还原)：
(1)放电时电解液中H 2SO 4的浓度将变_________；
当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加________g 。
(2)在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按右图连接，电解一段时间后， 则在A 电极上生成________，B 电极上生成____________，此时铅 蓄电池的正负极的极性将________。
（2）镍镉蓄电池
正极(镍)上有Ni(OH)3，负极主要是镉(含有一些铁)，所用电解质为KOH 溶液。
放电时发生的电极反应式：负极：Cd+2OH --2e-=Cd(OH)2 正极：2Ni(OH)3 +2e-= 2Ni(OH)2+2OH - -电池总反应式： 3.燃料电池
燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。
优点： （1）氢氧燃料电池
一般用30％K0H 溶液作这种电池的电解质溶液。
电极可用含有催化剂的多孔石墨电极(负极中催化剂可用铂或钯，正极中催化剂可用AgO 或CoO)。
其放电时电极反应：
酸性
碱性 反应类型
负极反应式 正极反应式
总反应式
（2）甲烷燃料电池 电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极反应为：
正极： 负极： 总反应：
【例3】甲醇燃料电池的结构示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H +
)和电子。
电子经外电路、
质子经内电路到达另一极与氧气反应。
电池总反应式为：2CH 3OH ＋3O 2＝2CO 2＋4H 2O 。
下列说法中正确的是 （ ） A ．右边的电极为电池的负极，b 处通入的是空气
B ．左边的电极为电池的负极，a 处通入的是甲醇
C ．电池负极的反应式为：CH 3OH+H 2O －6e －=CO 2+6H +
D ．电池的正极反应式为：O 2+2H 2O+4e －=4OH －
【讨论】根据上述原电池电极反应，总结如何书写原电池的
电极反应。
13-14学年高三第一学期 化学导学案
总第（ 13-2 ）期 姓名： 班级: 学号：
出题人: 陆艳梅 审核人：孟凡荣 理论模块一轮复习（化学电源）
【小结】电极反应的书写：
1．一般电极反应式的书写
(1)列物质标得失——按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找
出得失电子的数量。
(2)看环境配守恒——电极产物在电解质溶液环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋
应让其结合OH－生成水。
电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
(3)两式加验总式——两电极反应式相加，与总反应对照验证。
2．复杂电极反应式的书写
复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式
四、可逆反应与原电池的工作原理
【例4】．控制适合的条
件，将反应2Fe3＋＋2I －2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原
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．检流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．检流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
【随堂练习】
1、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边
镀二氧化锰。
在纸内是离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为
Zn+2 MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。
下列说法正确的是（）
A．该电池的正极为锌
B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C．当O.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023
D．电池正极反应式为：2Mn02+2e一+2H2O 2MnO(OH)+2OH-
2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。
用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，可制得在650℃下工作的燃料电池。
已知该电池总反应为：2CO+O2＝2CO2。
则下列说法中正确的是（）
A．通CO的一极是电池的正极
B．正极反应式为：2CO+2CO32－→4CO2+4e－
C．负极反应式为：O2+2CO2+4e－→2CO32－
D．该电池工作过程中需不断补充CO和O2，CO2可循环利用
3.如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。
(1)As(砷)位于元素周期表中第四周期ⅤA族，则Na3AsO4溶液的pH________(填“＞7”“＜7”或“＝7”)。
(2)向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移。
此时A杯中的主要实验现象是____ __________________，D电极上的电极反应式为__________________。
(3)一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移。
此时整套实验装置的总的离子方程式为________________________。
4.锂电池用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SO Cl2)中形成的，该电池的总反应方程式为：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S，下列叙述中正确的是( )。
A．电解质溶液中混入水，对电池反应无影响
B．上述过程中是电能转化成化学能
C．电池工作过程中，亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3
D．电池工作过程中，金属锂提供电子的物质的量与析出硫的物质的量之比为4∶1
5.
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为__________________________。
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，其电极反应式为____ ______________，该电池总反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为___________________________________。
(3)铝电池性能优越，Al－Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。
该电池的负极反应为：__________________________，该电池总反应的化学方程式为_____________________________ ___。
1.右图为一原电池的结构示意图，下列说法不正确的是 （ ）
A ．原电池工作时的总反应为Zn+Cu 2+=Zn 2+
+Cu ，该反应一定为放热反应
B ．原电池工作时，Zn 电极流出电子，发生氧化反应
C ．原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，CuSO 4溶液蓝色变深
D ．如果将Cu 电极改为Fe 电极，Zn 电极依然作负极
2．将两金属A 、B 分别用导线相连接，并同时插入电解质溶液中，发现A 极的质量增加，则下列说法正确的是
( )
A ．金属活动性：A>B
B ．A 极是正极，电解质溶液可以是盐酸
C ．B 极是负极
D ．要判断A 极与B 极是正极还是负极，还需考虑电解质溶液
3．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH 溶液中，分别向两极通入乙烷(C 2H 6)和氧气，其中某一电极反应式为C 2H 6＋18OH －－14e －===2CO 2－3
＋12H 2O 。
有关此电池的推断不正确的是
( )
A ．通入氧气的电极为正极
B ．参加反应的O 2与
C 2H 6的物质的量之比为7∶2 C ．放电一段时间后，KOH 的物质的量浓度将下降
D ．放电一段时间后，正极区附近溶液的pH 减小
4．由NO 2、O 2、熔融盐NaNO 3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y ，下列有关说法正确的是
( )
A ．石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极
B ．Y 的化学式可能为NO
C ．石墨Ⅰ极的电极反应式为NO 2＋NO －3－e －===N 2O 5
D ．石墨Ⅱ极上发生氧化反应
5．如图所示为某原电池的结构示意图，下列说法不正确的是(盐桥 中装满用饱和KCl 溶液和琼胶做成的冻胶)
( )
A ．该原电池的总反应式为2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋
B ．该电池工作时，Cu 2＋在电极上得到电子，发生还原反应
C ．若用此电池电解饱和氯化钠溶液制取Cl 2，当铜电极的质量减少 6.4 g 时，产生氯气的体积为2.24 L(折算为标准状况)
D ．电池工作过程中，电子由铜电极经过检流计流向石墨电极 6．综合如图判断，下列说法正确的是
( )
A ．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe －2e －===Fe 2＋
B ．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
C ．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D ．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH 均增大 7．（缺图）实验发现，298 K 时，在FeCl 3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe 3＋
立即被还原成Fe 2＋。
某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了 如图所示原电池装置。
下列有关说法正确的是
( )
A ．该原电池的正极反应是Zn －2e －===Zn 2＋
B ．左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去
C ．该电池铂电极上有气泡出现
D ．该电池总反应为3Zn ＋2Fe 3＋===2Fe ＋3Zn 2＋
8．甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。
电池的总反应式为 2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －===2CO 2－3＋6H 2O 。
则下列说法正确的是
( )
A ．电池放电时通入空气的电极为负极
B ．电池放电时负极的电极反应式为CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2↑＋6H ＋
13-14学年高三第一学期 化学导学案
总第（ 13-3 ）期 姓名： 班级: 学号：
出题人: 陆艳梅 审核人：孟凡荣 理论模块一轮复习（原电池及化学电源练习）
C．由于CO2－
3水解显碱性，电池放电时，电解质溶液的pH逐渐增大
D．电池放电时每消耗1 mol CH3OH转移6 mol电子
9．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，通入空气的一极为正极。
下列说法正确的是( )
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
10．近日，中美联合研究小组通过共同努力，采用廉价的钠离子，同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池，其工作示意图如图所示。
关于该电池的说法中正确的是( )
A．放电时A极作正极
B．放电时Na＋向负极移动
C．充电时是将化学能转化为电能
D．充电时B极为阳极，发生氧化反应
11.如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。
(1)①当电解质溶液为稀硫酸时，Fe电极是________(填“正”或“负”)极，
其电极反应式为______________________________。
②当电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极是________(填“正”或“负”)极
，
其电极反应式为_______________________________。
(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其
电极反应式为___________________________________________________。
12．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
如图所示为电池示意图，该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，
性质稳定。
请回答下列问题：
(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是__________，在导线中
电子流动的方向为__________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为_________________________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因为_______________________________________。
(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能，因此大量安全
储氢是关键技术之一。
金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li＋H2=====
△
2LiH
Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是__________。
②已知LiH固体的密度为0.82 g·cm－3。
用锂吸收224
L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为__________。
③由②生成的LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料，若能量的转化率为80%，则导线中
通过电子的物质的量为________mol。
13．(1)分析如图所示的四个装置，回答下列问题：
①装置a和b中铝电极上的电极反应式分别为______ ______、__________________。
②装置c中产生气泡的电极为________电极(填“铁”或“铜”)，装置d中铜电极上的电
极反应式为__________________________________________________。
(2)观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜
电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。
根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为____________ ______、_。
