人教版选修4原电池、化学电源作业12
哈三中2009级高二化学选修4作业（十二）
第四章 原电池、化学电源
一、选择题（每小题有一个或二个．．．．．
选项正确，共13小题，每小题4分，共52分） 1.右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料（S ）涂覆在2TiO 纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
22TiO /S TiO /S h ν*??→（激发态）
+-22TiO /S TiO /S +e *??→
3I +2e 3I ---??→
223
2TiO /S 3I 2TiO /S+I +--
+??→ 下列关于该电池叙述错误．．
的是： A ．电池工作时，是将太阳能转化为电能
B ．电池工作时，I -
离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C ．电池中镀铂导电玻璃为正极
D ．电池的电解质溶液中I -
和I 3-
的浓度不会减少
2. Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中负极为铝, 正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是 A. Li +正在正极上被还原
B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe
C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+
D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+
=+
3.某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H ＋
，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H 2
＋O 2＝2H 2O ，下列有关说法正确的是 A.电子通过外电路从b 极流向a 极
B.b 极上的电极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e －
＝4OH －
C.每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L 的H 2
D.H ＋
由a 极通过固体酸电解质传递到b 极
4.右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 下列说法正确的是
A ．该系统中只存在3种形式的能量转化
B ．装置Y 中负极的电极反应式为： 22O +2H O+4e 4OH --=
C ．装置X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D ．装置X 、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 5. 市场上经常见到的标记为Li-ion 的电池称为“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。这种锂离子电池的电池反应为：
Li+2Li 0.3520.8522NiO Li NiO ???→←???
放电
充电
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，Li 0.852NiO 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
6. 下列有关电池的说法不正确的是
A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C ．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D ．锌锰干电池中，锌电极是负极
7.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。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：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －
B ．以NaOH 溶液为电解质溶液时，负极反应为：Al ＋3OH －
－3e -＝Al(OH)3↓
C ．以NaOH 溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的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
8. 一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
A ．CH 3OH(g)+O 2(g)=H 2O(1)+CO 2(g)+2H +(aq)+2e -
B ．O 2(g)+4H ＋(aq)+4e －
=2H 2O(1)
C ．CH 3OH(g)+H 2O(1)=CO 2(g)+6H ＋(aq)+6e －
D ．O 2(g)+2H 2O(1)+4e －=4OH －
9． LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：
FePO 4
+Li LiFePO 4，电池的正极材料是LiFePO 4，负极材料是石墨，含Li ＋
导电固体为电解质。下
列有关LiFePO 4电池说法正确的是
A ．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B ．放电时电池内部Li ＋
向负极移动
C ．充电过程中，电池正极材料的质量不变
D ．放电时电池正极反应为：FePO 4+Li ++e -=LiFePO 4 10．镍镉（Ni —Cd ）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 + 2H 2O
放电
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的
是
A ．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e —
+ OH - = NiOOH + H 2O B ．充电过程是化学能转化为电能的过程 C ．放电时负极附近溶液的碱性不变
D ．放电时电解质溶液中的OH -向正极移动 11.下列装置或操作能达到实验目的的是
12．关于铅蓄电池的说法正确的是
A ．在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO 42—(aq)= PbSO 4(s) +2e —
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 PbSO 4(s)+2e —= Pb(s)+ SO 42—
(aq)
13．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C 6Li －x - C 6Li 1-x +x Li + （C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料） 正极反应：Li 1-x MO 2+x Li ++x e LiMO 2 （LiMO 2表示含锂的过渡金属氧化物） 下列有关说法正确的是 A 锂离子电池充电时电池反应为C 6Li+Li 1-x MO 2 LiMO 2+C 6Li 1-x
B 电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol 电子，金属锂所消耗的质量最大
放电
充电
C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x-C6Li
二、填空题（共5小题）
14.请书写下列原电池的电极反应式
①碱性锌锰干电池
②银锌电池电解质为KOH
③铅蓄电池的放电过程
④甲烷氧气燃料电池碱性电解质
15.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，
性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是，在导线中电子流动方
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固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为mol。
16.Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
（1）电池负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。
（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。
a.NaOH
b.Zn
c.Fe
d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。
17、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；
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反应的化学方程式为；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。
18. 北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)=CH4(g)＋HC＋H2(g) △H1=156.6 kJ·mol－1
CH3CH2(g)=CH4(g)＋HC△H2=32.4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CH CH2(g)＋H2(g) 的△H= kJ·mol－1。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为；放电时CO32－移向电池的（填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H＋的平衡常数K1= 。（已知10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是（用离子方程式和必要的文字说明）。
第四章原电池、化学电源答案卷
14、
①正极：_______________________负极：___________________________
②正极：_______________________负极：___________________________
③正极：_______________________负极：___________________________
④正极：_______________________负极：___________________________
15、
（1）________________________;________________________
（2）___________________________________
（3）________________________________________________________________ （4）①_______;_________ ②____________ ③___________
16、
（1）__________;___________
（2）_______________________________________________;_____________ （3）______________________;_______________
17、
（1）________________________;_______________
（2）_________________________
（3）__________________________________;______________________________ （4）__________________________________;______________________________ 18、
（1）_________________
（2）__________________;_____________
（3）___________________
（4）___________; ___________________________________________________
________________________________________________________________
第四章 原电池、化学电源 答案
二填空题 14、(8分)
答案见选修四P75 ─ P77 15、（10分）
（1）由化学能转变为电能 由a 到b
（2）222444H OH e H O --+-=或22222H OH e H O --+-= （3）增大电极单位面积吸附2H 、2O 分子数，加快电极反应速率 （4）①Li 2H O ②
11148
或-4
8.7110? ③32 16、（10分）
（1）Zn （或锌） 正极
（2）锌与还原出来的Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （3）2H ++2e-→H 2 ,87g 17、（10分） （1）锂 -+
Li-e =Li
（2）22244SOCl e Cl S SO --+=++
（3）出现白雾，有刺激性气体生成 222SOCl +H O=SO +2HCl ↑↑ （4）锂是活泼金属，易与2H O 、2O 反应；2SOCl 也可与水反应
18、（10分） （1）124.2
（2）C 3H 8＋5O 2=3CO 2＋4H 2O 负 （3）4.2×10-7 mol·L -1
（4）＞ HCO 3－＋H 2O=CO 32－＋H 3O ＋（或HCO 3－=CO 32－＋H ＋）、HCO 3－＋H 2O=H 2CO 3＋OH －，HCO 3－
的水
解程度大于电离程度
高中化学选修四-原电池练习题
一、选择题 1．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，空气电极为正极．下列说法正确的是A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ B．NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH﹣﹣3e﹣=Al（OH）3↓C．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 2．市场上经常见到的标记为Li﹣ion的电池称为“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．这种锂离子电池的电池反应式为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2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．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液．下列实验现象中正确的是（） A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 4．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电 解池示意图如图，电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑．下列说法正确的是（） A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成 5．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示．关于该电池的叙述正确的是（） A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2↑ +24H+ C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体
(人教版)高中化学选修四：4.4.2《化学电源》学案(1)
第二节化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 碱性锌锰电池锌银电池电池结构 负极：Zn 正极：MnO2 电解质溶液：KOH溶液 负极：Zn 正极：Ag2O 电解质溶液：KOH溶液电 极 反 应 正极 2MnO2＋2e－＋ 2H2O===2MnOOH＋2OH－ Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋ 2OH－ 负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2总反应式 Zn＋2MnO2＋ 2H2O===2MnOOH＋ Zn(OH)2 Zn＋Ag2O＋ H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池电池结构 负极：Pb 正极：PbO2 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：H2 正极：O2 电解质：酸性电解质 电 极 反 应 正极 PbO2(s)＋SO2－4(aq)＋4H＋ (aq)＋2e－===PbSO4(s)＋ 2H2O(l) O2＋4H＋＋4e－===2H2O 负极 Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－ ===PbSO4(s) 2H2－4e－===4H＋总反应式 Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋ 2H2O(l) 2H2＋O2===2H2O 知识点一化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性 锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋ H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是()
高中化学 第四章 第二节 化学电源 化学电源课时作业 新人教版选修4
第二节 化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反 应式和电池反应方程式。 一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池1．一次电池 碱性锌锰电池锌银电池 电池结构负极：Zn 正极：MnO 2电解质溶液：KOH 溶液负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 正极2MnO 2＋2e －＋2H 2O===2MnOOH ＋2O H －Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH －电极反应负极Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2 总反应式Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池 电池结构负极：Pb 正极：PbO 2电解质溶液：H 2SO 4溶液负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 正极PbO 2(s)＋SO (aq)＋4H ＋(aq)2－4＋2e －===PbSO 4(s)＋2H 2O(l)O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 电极 反应负极Pb(s)＋SO (aq)2－4－2e －===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋总反应式Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 知识点一 化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是( ) A ．电池工作时，锌失去电子 B ．电池正极的电极反应式为 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － C ．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D ．外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 解析 本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A 正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C 错误；由电子守恒知D 项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B 正确。
人教版化学选修四《化学电源》同步练习及答案(最新整理)
第二节化学电源课时练习3 班级姓名学号 1．燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能．氢氧燃料电池的基本反应是： 1 X极：O2(g)＋H2O(l)＋2e－＝＝2OH－ 2 Y极：H2(g)＋2OH－＝＝2H2O(l)＋2e－ 下列判断正确的是（） A．X是正极 B．Y是正极 C．Y极发生还原反应 D．Y极发生氧化反应 2．阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2＝2H2O ，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，则下列叙述中正确的是（） A．此电池能发生蓝色火焰 B．H2为正极，O2为负极 C．工作时，电解质溶液的PH不断减小 D．电极反应为负极：2H2＋4 OH――4e－＝4 H2O；正极：O2＋2 H2O＋4e－＝4 OH－ 3．物体中细胞膜内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成型的生物原电池，下列有关判断正确的是（） A.正极的电极反应可能是O2+ 4e－+ 2H2O→4OH－ B.负极的电极反应可能是O2+ 4e－+ 2H2O→4OH－ C.负极的反应主要是C6H12O6（葡萄糖）生成CO2或HCO3－ D.正极的反应主要是C6H12O6（葡萄糖）生成CO2或HCO3－ 4．设想通过原电池反应以H2和Cl2为原料生产盐酸。关于这种原电池的设想正确的是（） A．正极反应为H2－2e－=2H+ B．在电池工作时，H+移向负极 C．电池正极发生氧化反应 D．以盐酸作为电解质，并不断补充蒸馏水，以维持溶液一定的pH 5．一种新型燃料电池，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－。下列对该燃料的说法正确的是（） 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＋4e－＝2O2－ D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26 e－＋13 O2－＝4 CO2↑＋5 H2O 6．右图是2004年批量生产的笔记本电脑所用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，电池总反应为 2CH30H+302→2C02+4H20。下列说法正确的是（）
高二化学选修4 原电池的知识梳理
原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件：活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆：一强一弱两块板，两极必用导线连，同时插入电解液，活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失，只有氧化还原反应才可能被设计成原电池（复分解反应永远不可能被设计成原电池）。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生，一个氧化还原反应被设计成原电池后，氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生，两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合，要求书写电极反应式时，负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液（或熔融态的电解质）构成原电池，只要是原电池永远遵守电极的规定：电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中，失去电子的反应（电子流出的反应）是氧化反应，得到电子的反应（电子流入的反应）是还原反应，所以在原电池中：负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源，当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。（1）在外电路： ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 （2）在内电路： ①电解质溶液中的阳离子向正极移动，因为：正极是电子流入的电极，正极聚集了大量的电子，而电子带负电，吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动，因为：负极溶解失去电子变成阳离子，阳离子大量聚集在负极，吸引阴离子向负极移动。（硝酸做电解质溶液时，在H+帮助下，NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO） 8、原电池的基本类型： （1）只有一个电极参与反应的类型：负极溶解，质量减小；正极本身不参与反应，但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 （2）两个电极都参与反应的类型：例如：充电电池类的：蓄电池、锂电池、银锌电池等。（3）两个电极都不参与反应的类型：两极材料都是惰性电极，电极本身不参与反应，而是由引入到两极的物质发生反应，如：燃料电池，燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。
高中化学选修四第四章原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案
高中常见的原电池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn ，正极—Cu ，电解液—H 2SO 4） 负极： 正极： 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——酸性) 负极： 正极： 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——中性或碱性) 负极： 正极： 总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ； (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al ，正极—Ni ，电解液——NaCl 溶液) 负极： 正极： 总反应化学方程式： 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极——Zn ，正极——碳棒，电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn ，正极——碳棒，电解液KOH 糊状物） 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池：(负极——Zn ，正极－－Ag 2O ，电解液NaOH ) 负极： 正极 ： 总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ） 负极(Al)： 正极(Mg ）： 总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 2H 2O ＝ 2AlO 2－+ 3H 2↑ 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4） 正极： 负极： 总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极： 负极： 总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸） 负极： 正极： 总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时 负极： 正极： 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O （1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质） 负极： 正极： （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质） 负极： 正极： 放电 充电
高中化学 原电池的特点简析 新人教版选修4
原电池的特点简析 1.原理认识 例1：关于如图所示装置的叙述中，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．铜离子在铜片表面被还原 D．电流从锌片经导线流向铜片 解析：这是原电池装置，其反应原理是Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu。左池中Zn棒失去电子(通过导线流向Cu棒，是负极)成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。右池中由导线流过来的Cu棒(正极)上富集电子，Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，溶液带负电荷。由于盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。 答案：C。 点拨：与同单池的原电池一样，活泼金属做负极，不活泼的金属做负极；为使溶液保持电中性，盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。 2.设计感知 例2：控制适合的条件，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
解析：乙中I－失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3＋被还原成Fe2＋，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C 项正确。加入Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，而作为负极，D项错。 答案：D。 点拨：有盐桥的原电池的两个电极的材料可以不同，也可以相同，但环境绝对不同。一定要从总反应的原理出发，分析原电池的正负极。 3.知识迁移 例3：已知反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O，现设计如下实验装置，进行下述操作： (I)向B杯内逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转； (II)若改向B烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表指针与(I)实验的反向偏转。 试回答下列问题： (1)两次操作中指针为什么发生偏转？ (2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。 (3)(I)操作过程中C1棒上发生的反应为； (4)(II)操作过程中C2棒发生的反应为。 解析：由于反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O是可逆的，也是氧化还原反应。而且满足：①不同环境中的两电极（连接）；②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）； ③形成闭合回路。构成原电池的三大要素。 当加酸时，c(H+)增大，平衡向正向移动；C1：2I--2e-=I2，这是负极；C2：AsO43-+2H+ +2e-=AsO33-+H2O，这是正极。 当加碱时，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移动：C1：I2+2e-=2I-，这是正极；C2：AsO33-+ 2OH- -2e-=AsO43-+H2O，这是负极。 答案：(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。 (2)(I)加酸，c(H+)增大，平衡向正向移动，AsO43-得电子，I-失电子，所以C1极是负极， C2极是正极。(II)加碱，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移AsO33-失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即微安表指针偏转方向不同。 (3) 2I-2e-=I2 (4)AsO33-+2OH- -2e-=AsO43-+H2O
【优化课堂】高二化学人教版选修四课时作业：4.2化学电源
课时作业(十八) [学业水平层次（A）] 1．某同学在超市看到一种电池外壳的纸层包装，印有如图所示的文字。下列有关说法错误的是() A．该电池不是可充电干电池 B．该电池用过之后不可以随意丢弃，要集中回收处理 C．该电池含有重金属元素 D．该电池工作时，外电路中每通过0.2 mol e－，锌的质量理论上减少3.25 g 【解析】电池工作时，锌失去电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，外电路每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上应减少6.5 g，所以D 项错误。 【答案】 D 2．微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I－。下列有关说法正确的是() A．正极反应：2Li－2e－===2Li＋
B．负极反应：I2＋2e－===2I－ C．总反应是：2Li＋I2===2LiI D．金属锂作正极 【解析】该电池中Li的活泼性强，作负极，其反应为：2Li－2e－===2Li＋，B、D均错；正极反应为：I2＋2e－===2I－，A错；总反应为2Li＋I2===2LiI，C正确。 【答案】 C 3．美国一个海军航空站曾安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600 ℃～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为：2H2＋O2===2H2O，负极反应为：2H2＋2CO2－3－4e－===2H2O＋2CO2，则下列推断中正确的是() A．正极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．该电池的电极没有参加反应 C．电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 mol D．O2从正极通入，发生氧化反应 【解析】由总反应式减去负极反应式得正极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3，A项错。燃料电池电极本身不参加反应，B项正确。由总反应式知，电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为2 mol，C 项错。该电池为氢氧燃料电池，负极是H2，发生氧化反应，正极是O2，发生还原反应，D项错。 【答案】 B 4．如图是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2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。该电池负极
高中化学4.1原电池图解素材选修4
第四章电化学基础 第一节原电池 【思维导图】 【微试题】 1.（2012全国大纲卷）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上
有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（） A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 【答案】B 2.（2012四川高考）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH – 4e–+ H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是（） A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2O D．正极上发生的反应为：O2+ 4e–+2H2O=4OH– 【答案】C
3.（2011全国新课标）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（） A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 【答案】C
4. （2015山东理综卷29、(15分)）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。 （1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过 程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。
人教版高中化学选修4-4.1《原电池》常见题型及解法
《原电池》常见题型及解法 有关原电池的知识是《考试大纲》要求理解并掌握的重要知识，是高中“电化学”知识的重要组成部分，也是化学和物理两个学科知识和能力的交叉点。现为同学们总结几种常见的应用原电池原理的题型及解法，希望对同学们解决原电池问题会有所帮助。 题型一、判断所给装置是否原电池 解决这类题型必须清楚构成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属作电极（或一种惰性电极，如石墨电极、铂电极。）,例如:Zn-Cu，Cu-Ag，Zn-石墨，Cu-Pt均可以是组成原电池的两个极的材料；（2）电极材料均插入电解质溶液中；（3）两极相连与电解质溶液共同构成闭合回路。要构成一个原电池，必须满足这样的三个条件，缺一不可，缺少其中的任意一个条件均不能构成原电池。 否，不是闭合回路均是是否，非电解 质 是是是在判断一个装置是否原电池时，应该注意这样三点：（1）不要计较电极的形状和大小；（2）不要计较闭合电路的形成方式，可以有导线，也可以不用导线，只要让两个电极互相连通就行；（3）也不必考虑电解质的成份，可以是一种溶质，也可以是多种溶质的电解质溶液；可以是强电解质溶液，也可以是弱电解质溶液。只要符合前面所说的构成原电池的三个条件，就能构成原电池。
题型二、电极反应式的书写： Zn-2e-=Zn2+Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2 +2H2O+4e-=4OH Cu2++2e-=Cu 2Fe3++2e-=2 Fe2+ 一般说来，简单的原电池负极的电极反应一般是负极金属本身失电子变成金属阳离子：R-ne=R n+，比较容易写出；正极上的反应相对复杂一些，需要我们判断出溶液中的哪种微粒在正极板上得电子，这取决于溶液中各种微粒得电子能力的相对大小，这是正确写出正极上电极反应式的关键。常见的有这样三种情况，（1）酸性溶液中，H+得电子，发生析出氢气的反应，可以看作金属的析氢腐蚀；（2）在弱酸性、中性溶液中，通常溶液中的O2得电子，可以看作是负极发生吸氧反应；（3）当溶液中有金属活动顺序表中H后面的金属阳离子时，通常该金属阳离子得电子，例如：Cu2+、Fe3+ 、 Ag+等。 这是一些简单原电池的电极反应式的书写。但是对于一些实用电池的电极反应式的书写，则要认真思考。请看下面这个例子： 例题：铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。工作时，电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其中PbSO4不溶于水也不溶于稀硫酸。根据上述情况判断 (1)蓄电池的负极是____，其电极反应式为____。 (2)蓄电池的正极是____，其电极反应式为____。 (3)蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH____（填“增大”、“减小”或“不变”） 解析：从电池的总反应，可以看出Pb的化合价升高、失去了电子，因而作负极。这时，可能会有些同学将电极反应式写做Pb-2e-=Pb2+。这里需要特别提
高中化学选修四：化学电源教案
教学目标：1．了解常见的化学电源 2. 会写化学电源的电极反应式。 教学重点难点：会写化学电源的电极反应式。 教学模式：讨论讲解结合 课时安排：1课时 创设情景提出问题学生活动学习反馈自从人类掌握了有 关原电池的知识，根据其原理，设计了很多电源，我们称为“化学电源”。 【转引】下面我们就对常见的几种电池的原理进行研究。 1、纽扣电池 2、锌锰干电池 3、铅蓄电池 4、氢氧燃料电池（碱常见电源有哪 些？ 正极材料： 负极材料： 正极电极反应 式 负极电极反应 式 在书写电极反 应式时应注意 什么？ 正极材料： 负极材料： 正极电极反应 式 负极电极反应 式 正极材料： 负极材料： 正极电极反应 式 负极电极反应 式 正极材料： 负极材料： 思考？ 阅读课本，讨论 思考，讨论 阅读课本，讨论 阅读课本，讨论 一次电源： 纽扣电池 锌锰干电池 二次电源： 铅蓄电池 燃料电源： 氢氧燃料电池 负极： Zn+2OH一一2e一=ZnO+H2O 正极： Ag2O+H2O+2e一=2OH－+2Ag 在书写电极反应式时应考虑 电解质。 负极： Zn+2OH－－2e一=ZnO+H2O 正极： 2H2O+2e一+2MnO2=2OH－ +2Mn O (O H) 负极： Pb+SO42－－2e一=PbSO4 正极： PbO2+SO42一+4H++2e一= PbSO4+2H2O 负极： 2H2+4OH－－4e一=4H2O
性介质）正极电极反应 式 负极电极反应式阅读课本，讨论 正极： O2+2H2O+4e一=4OH－ 练习： 电极反应式的书写 1、右图是氢氧燃料电池示意图，电极为多孔镍，电解液是30%的 硫酸溶液。根据图示写出该电池中的电极反应式。 2、（1）美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池。其 构造如图所示，其反应为：2H2+O2====2H2O，则负极通入的是 ____________________，电极反应式为：_________________________________________________， 正极通入的是________________。电极反应式为：_________________________________________。 （2）如把KOH改为稀H2SO4做电解质，则电极反应式为： 负极_____________________________________，正极______________________________________。 （3）如把H2改为CH4，KOH做导电物质，则电极反应式为： 负极_____________________________________，正极______________________________________。 3、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O （1）试写出放电时的正、负极反应式 正极：___________________________________________ 负极：___________________________________________ （2）铅蓄电池工作时，当外电路上有2mol电子通过时，负极消耗Pb的物质的量___________；溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。 （3）铅蓄电池放电时，溶液的pH_________，溶液的密度______（填增大、减小或不变）。
2019最新苏教版化学选修4《化学电源》教案
2019最新苏教版化学选修4《化学电源》教案第2单 元第2课时 (本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1．下列有关化学电源的叙述错误的是() A．干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池 B．干电池中碳棒为正极 C．铅蓄电池是充电电池 D．铅蓄电池中的PbO2为负极 【解析】铅蓄电池中的PbO2应为正极,铅为负极。 【答案】 D 2．如图锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn＋2MnO2＋ 2NH4＋===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生 反应的物质是() A．Zn B．碳 C．MnO2＋NH4＋D．Zn2＋和NH3 【解析】可将总反应拆写为两个半反应,负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：2MnO2＋2NH4＋＋2e－===Mn2O3(s)＋2NH3↑＋H2O。 【答案】 C 3．(2008年海南高考)关于铅蓄电池的说法中正确的是() A．在放电时,正极发生的反应是Pb(s)＋SO42－(aq)===PbSO4(s)＋2e－ 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(s)＋2e－===Pb(s)＋SO42－(aq) 【解析】铅蓄电池放电时正极反应为PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O；负极材料为铅板；充电时阳极反应是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－；充电时,电池中硫酸的浓度增大。 【答案】 B 4．如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是() A．a电极是负极 B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置【解析】氢氧燃料电池中H2为负极反应物,工作过程需不断补充H2、O2,其产物为没有任何污染的H2O,故A、C、D三项都对。其中b电极作正极,电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 【答案】 B 5．(2008年宁夏理综)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是() A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq) B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－ 【解析】本题考查原电池电极反应式的书写。该原电池的负极反应物为甲醇,负极反应式中不应该出现氧化剂,而A、B、D项中电极反应物中均出现氧化剂氧气,所以A、B、D
高中化学选修四 常见原电池及电解池方程式
常见的原电池电极反应式的书写 1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性) 负极：Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+正极：O2+2H2O+4e－==4- OH 总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液) 负极：4Al–12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12- OH 总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝–空气–海水（负极－－铝，正极－－石墨、铂网等能导电的惰性材料，电解液－－海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物) 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O 总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－ 总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag
高中化学选修四第四章化学电源知识点
第二节化学电源 一、电池分类及工作原理 1、化学电池定义：是指能将化学能转变为电能的装置。 2、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池。 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池。 4、一次电池： 常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等. 5、二次电池：放电后可以再充电使活性物质再获得再生，可以多次重复使用， 又叫充电电池或蓄电池。 电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb＋SO42- ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+ 阳极：PbSO4＋2e-＝Pb＋ 放电 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋↓＋2H2O 6、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。 电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可 根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反 应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢 氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4 e- +4H+ =2H2O 当电解质溶液呈碱性时： 负极：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O 正极：O2＋2H2O＋4 e-＝4OH- 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为： 负极：CH4＋10OH-－8e-＝＋7H2O； 正极：4H2O＋2o2＋8e-＝8OH-。 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
人教版高中化学选修4导学案：4.1原电池--含答案
第一节原电池 1.以铜锌原电池为例，了解原电池的工作原理。 2.掌握原电池电极反应式和总反应方程式的书写。 3．能设计简单的原电池。 原电池的工作原理 1．原电池 (1)概念：将化学能转化为电能的装置。 (2)实质：自发进行的氧化还原反应，把化学能转化为电能。 2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例) 装置 示意图 现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，质量增加，电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极 电极名称负极正极 得失电子失电子得电子 电子流向流出(填“出”或“入”)流入(填“出”或“入”) 反应类型氧化反应还原反应 电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 总反应式Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ (1)成分：含有琼脂的KCl饱和溶液。 (2)离子移动方向：Cl－移向 ZnSO4溶液(负极区)，K＋移向 CuSO4溶液(正极区)。
(3)作用：使两个半电池形成通路，并保持两溶液的电中性。 4．原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极。 (2)电解质溶液或熔融电解质。 (3)形成闭合回路(或两极直接接触)。 (4)能自发地发生氧化还原反应。 5．原电池两极 负极：一般是活泼性较强的金属，发生氧化反应。 正极：一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属)，发生还原反应。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极。( ) (2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属。( ) (3)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。( ) (4)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。( ) (5)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可以实现。( ) (6)碳棒不能用来作原电池的电极。( ) (7)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现。( ) 答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√ 2．锌-铜-稀硫酸构成的原电池装置如下： 指出上述装置中正、负极的电极材料是什么？并写出电极反应式。 答案：Zn作负极，Cu作正极；负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2H＋＋2e－===H2↑。 原电池的工作原理及正、负极的判断 1．工作原理示意图(以锌铜原电池为例) 2．原电池电极的判断
人教版高中化学选修四第四章第一节 原电池教案
4.1 原电池 一、原电池： 1.概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池 2.组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。 3.电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液， 盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4.电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5.正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （2）从电子的流动方向：负极流入正极 （3）从电流方向：正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象：①溶解的一极为负极 ②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1.电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2.化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3.化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池 (1)一次电池 常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 (2)二次电池 ①二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 ②电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O
充电：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42- ③目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 (3)燃料电池 ①燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 ②电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件;负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。 以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时：负极：2H2－4e-=4H+ 正极：O2＋4 e-4H+ =2H2O 当电解质溶液呈碱性时：负极：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e-＝4OH- 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气。电极反应式为： 负极：CH4＋10OH-－8e-＝ CO32-＋7 H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e-＝8OH-。 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O ③燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 (4)废弃电池的处理：回收利用 1.重点掌握电极名称及其判断 2.重点掌握一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。 例1．右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是（） A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－ B．电池的电解液可为KOH溶液 C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－ D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高 解析：镍氢电池中主要为KOH作电解液，充电时，阳极反应： Ni(OH)2+ OH－= NiOOH+ H2O＋e－，阴极反应：M+ H2O＋e－=MH+ OH－，总反应为M+ Ni(OH)2=MH+
高中化学选修四：原电池的工作原理教案
Zn Cu × 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。 【教学难点】 原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排：2课时 【教学过程】 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1. 锌片插入稀硫酸 2. 铜片插入稀硫酸 3. 锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3. 锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5. 电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。 【板书】 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生：Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？