原电池1
第四章第一节原电池第二节化学电源同步练习题
第四章第一节第二节原电池练习题第四章电化学基础第一节原电池11．下列关于原电池的叙述中,正确的是A.原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极B.形成原电池时,在负极上发生氧化反应C.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动D.电子从负极流向正极2．下列关于原电池的叙述正确的是A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极3．在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是A.锌片是正极,铜片上有气泡产生B.电流方向是从锌片流向铜片C.溶液中H2SO4的物质的量减少D.电解液的PH保持不变4．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu,该反应的原电池的正确5．以Mg片和Al片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,下列说法正确的是A.Mg片作负极,电极反应：Mg－2e－＝Mg2+B.Al片作负极,电极反应：Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2OC.电子从Mg电极沿导线流向Al电极D.Mg片上有气泡产生6．下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是A．常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B．常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C．与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子D．常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化7．有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A →B ；当A、D组成原电池时,A为正极；B与E构成原电池时,电极反应式为：E2-+2e-=E,B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为A、A﹥B﹥E﹥DB、A﹥B﹥D﹥EC、D﹥E﹥A﹥BD、D﹥A﹥B﹥E8．原电池的正负极的判断：①由组成原电池的两极材料判断;一般是的金属为负极,活泼性的金属或能的非金属为正极;②根据电流方向或电子流动方向判断;电流是由流向；电子流动方向是由极流向极;③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向;在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是极,阴离子移向的极为极;④根据原电池两极发生的变化来判断;原电池的负极总是电子发生氧化反应,其正极总是电子发生反应;9．从能量转化角度看,原电池是一种由______的装置．例如由银锌组成的原电池,银为______极,发生______反应,电子从______极流向______极．10．近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液．靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流．其工作时电极总反应式为：4Al + 3O2+ 6H2O = 4AlOH3；请判断：1原电池的负极是______；2工作时原电池的两极反应：A．负极______ ；B．正极______ ；3工作时原电池正极附近pH______增大,减小,不变．11．下列事实不能用电化学理论解释的是______①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用③铝片不用特殊方法保存④常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几乎不反应12．如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸;1中反应的离子方程式为 ,2中的电极反应：Fe：、Sn：Sn极附近溶液的pH填增大、减小或不变,3中被腐蚀的金属是、其电极反应式为;比较1、2、3中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是第一节原电池21、有A、B、C、D四种金属;将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;将A、D分别投入等浓度盐酸溶液中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中,无明显变化;如果把铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出;据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是A. DCABB. DABCC. DBAC2、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中,下列各叙述正确的是A.正极附近SO42-的浓度逐渐增大B.负极附近SO42-的浓度逐渐减小C.负极附近SO42-的浓度逐渐增大D.正负极附近SO42-的浓度基本不变3、某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2＋,不能实现该反应的原电池是A.正极为Cu,负极为Fe,电解质为FeCl3溶液B.正极为C,负极为Fe,电解质为FeNO33溶液C.正极为Fe,负极为Zn,电解质为Fe2SO43溶液D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液4、银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源,它的电池反应是：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag ＋ZnOH2,则负极上发生反应的物质是A. AgB. ZnOH2C. Ag2OD. Zn5、将等质量的两份锌粉a和b,分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中,并向加入a 的烧杯中再加入少量CuO粉末;下列各图表示氢气体积VH2与反应时间t的关系,其中正确的是6、对于锌－铜－稀H2SO4组成的原电池装置中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的电极变化①锌片溶解了32．5g ②锌片增重32．5g ③铜片上析出了1g H2④铜片上析出1molH2A. ①③B. ①④ C ②③ D. ②④7、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A+B2+===A2++B②D+2H2O===DOH2+H2↑③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为：E2++2e-=E,B-2e-=B2+A．D2+>A2+>B2+>E2+ B．D2+>E2+>A2+>B2+C．E2+>B2+>A2+>D2+ D．A2+>B2+>D2+>E2+8、市场上出售的“热敷袋”,其主要成分是铁屑、碳粉、木屑与少量氯化钠、水等;它在使用之前需用塑料袋与空气隔绝;使用时启开塑料袋上的气孔,轻轻揉搓就会放出热量来;当使用完后还会发现有铁锈生成;依上述现象回答：1 “热敷袋”放出的热量的利用是利用铁发生反应放出的热量;2 碳粉的主要作用是3 加入氯化钠的作用是4试写出上述变化过程中的电极反应式方程式：负极： ;正极： ;9、已知可逆反应：AsO43-＋2I－＋2H＋AsO33-＋I2＋H2O据此设计出如右图所示的实验装置装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路．进行如下操作：Ⅰ向B烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表指针偏转；Ⅱ若改向B烧杯中滴加40% NaOH溶液,发现微安表指针向前述相反方向偏转．试回答下列问题：1两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转2两次操作过程中指针偏转方向为什么相反3Ⅰ操作过程中,C1棒发生的反应为_______________．4Ⅱ操作过程中,C2棒发生的反应为_______________．10、利用反应Zn ＋2FeCl3＝ZnCl2＋2FeCl2,设计一个原电池,在下面画出实验装置图:并指出正极为 ,电极反应式；负极为电极反应式为 ;第二节化学电源11．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质其中加入MnO2氧化吸收H2, 电极反应可简化为：Zn－2e－==Zn2+；2NH4++2e－ =NH3+H2,根据上述叙述判断下列说法正确的是A. 干电池中锌为正极,碳为负极B. 干电池工作时,电子由锌极经外电路流向碳极C. 干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器D. 干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化2．随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极3．据报到,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量大,而且没有铅污染;其电池反应为：2Zn＋O2＝2ZnO原料为锌粒,电解液和空气;下列叙述正确的是A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为Zn－2e－＝Zn2＋C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸4．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用;锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为：Zns＋2 MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2＋Mn2O3 s;下列说法错误的是A.电池工作时,锌失去电子B.电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2 OH－＝ZnOH2C.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0．2mol电子,锌的质量理论上减小6．5g5．锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zns＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2+＋Mn2O3s＋2NH3＋H2O在此电池放电时正极碳棒上发生反应的物质是A. ZnB. 碳C. MnO2和NH4+D. Zn和NH36．锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充放电过程可以表示为：2Ag ＋ZnOH 2======Ag 2O ＋Zn ＋H 2O此电池放电时,被氧化的物质是A. AgB. ZnOH 2C. Ag 2OD. Zn7．微型锂碘电池可用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：I 2＋2e －＝2I －C.总反应是：2Li ＋I 2＝2LiID.金属锂作正极8．锌银电池：负极是 ,正极是 ,电解质是 ,其电极反应如下：负极： ,正极： ,总反应：9．锂电池是用金属 作负极, 作正极,电解质溶液由四氯化铝锂LiAlCl 4溶解在亚硫酰氯SOCl 2中组成;负极：正极：3 SOCl 2＋8e －＝SO 32－＋2S+6Cl －电池的总反应式：8Li ＋3 SOCl 2＝6 Li Cl ＋Li 2 SO 3＋2S10．锌锰干电池是用锌制圆筒形外壳作 极;位于中央的顶端盖有铜帽的石墨作 极,在石墨周围填充 作电解质,还填有MnO 2和炭黑;其电极反应为：负极：正极： ＋2e －＋2 MnO 2＝Mn 2O 3＋2NH 3↑＋H 2O电池总反应式为：Zn ＋2NH 4＋＋2 MnO 2＝Mn 2O 3＋2NH 3↑＋Zn 2＋＋H 2O该电池用久了,其外壳就会变软,主要原因是正极反应中,前后经历下列反应：2NH 4＋＋2e －＝2NH 3＋H 2；2Mn Ｏ2＋H 2＝Mn 2O 3＋H 2O,如果没有MnO 2参与,干电池将难于持续稳定工作;试说明理由：_________________________________________________;许多国家都规定要对废旧的锌锰干电池进行回收,从保护环境和节约材料方面解释为什么要回收这种废旧电池;11．银器皿日久表逐渐变成黑色,这是由于生成了Ag 2S,有人设计了用原电池原理加以除去,其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中与容器接触,放置一段时间,黑色就会褪去而不会损失;试回答：在此原电池反应中,负极发生的反应为：__________________,正极反应为：____________________,反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,则原电池总反应方程式充电 放电为：_____________________________________;第二节化学电源21．下列说法不正确的是A.原电池中,负极上发生的反应是氧化反应B.原电池中,电流从负极流向正极C. 铜锌原电池中放电时,溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动D.碱性锰锌电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池2．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池;氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断,下列叙述中正确的是A、放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B、电池放电时,镍元素被氧化C、电池充电时,氢元素被还原D、电池放电时,H2是负极3．铅蓄电池放电时发生下列反应负极：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O使用该电池电解CuSO4溶液,当有纯铜1．6g析出时,铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为A. 0．05molB. 0．025molC. 0．25molD. 0．1mol4．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的反应为Pb＋PbO2＋２H2SO4＝＝＝２PbSO4＋２H2O,下列结论正确的是A．Pｂ为正极被氧化 B．溶液的pH不断减小SO只向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大C． 245．锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn＋Br2Zn2＋＋2Br－;下列各反应①Zn－2e－====Zn2＋②Br2＋2e－====2Br－③2Br－－2e－====Br2 ④Zn2＋＋2e－====Zn,其中充电时的阳极和放电时负极的反应分别是A.①②B.③①C.④②D.③②6．目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β,,——Al2O3陶瓷作固体电解质,反应如下：2Na+x S Na2S x,以下说法,正确的是A．放电时,钠作正极,硫作负极B ．放电时,钠极发生还原反应C ．充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极相连D ．充电时,阳极发生的反应是S x 2--2e -= S x7．铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb 和PbO 2,电解液为稀硫酸;放电时该电池总反应式为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4＝2PbSO 4＋2H 2O根据上述情况判断：1蓄电池的负极材料是2放电时,正极反应为3放电时电解质溶液的PH 填“增大”“减小”或“不变”4放电时,电解质溶液中阴离子移向 极5放电时电流方向从 极流向 极6铅蓄电池充电时电极反应：阳极： ＋2 H 2O －2e －＝PbO 2＋4H +＋SO 42－阴极：PbSO 4＋2e －＝Pb ＋SO 42－充电时总反应：2 PbSO 4＋2 H 2O ＝可把上述反应写成一个可逆反应方程式：Pb ＋PbO 2＋2 H 2SO 4＝＝＝＝2 PbSO 4＋2 H 2O8．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用;1目前常用的镍镉电Ni －Cd 电池,其电池总反应可以表示为：Cd ＋2NiOOH ＋2 H 2O======2NiOH 2＋CdOH 2已知NiOH 2和CdOH 2均难溶于水但能溶于酸,以下说法正确的是①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③2废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值;在酸性土壤中这种污染尤为严重,这是因为 3下图是废弃镍镉电池中的重金属渗入水体后,进入人体的一条途径：生物体D 中重金属浓度 “大于”“等于”“小于”生物体A 中重金属浓度,这是通过食物链 作用所引起的;除上述途径外,被污染水体中的重金属还可以直接通过 途径进入人体;第二节 化学电源31．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放电充电 充电 放电电能．氢氧燃料电池的基本反应是：X 极：21O 2g ＋H 2Ol ＋2e －＝＝2OH － Y 极：H 2g ＋2OH －＝＝2H 2Ol ＋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：2H 2＋O 2＝2H 2O ,电解质溶液为KOH 溶液,反应保持在较高温度,使H 2O 蒸发,则下列叙述中正确的是A ．此电池能发生蓝色火焰B ．H 2为正极,O 2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：2H 2＋4 OH ――4e －＝4 H 2O ；正极：O 2＋2 H 2O ＋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O 2+ 4e －+ 2H 2O→4OH －B.负极的电极反应可能是O 2+ 4e －+ 2H 2O→4OH －C.负极的反应主要是C 6H 12O 6葡萄糖生成CO 2或HCO 3－D.正极的反应主要是C 6H 12O 6葡萄糖生成CO 2或HCO 3－4．设想通过原电池反应以H 2和Cl 2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H 2－2e －=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pH5．一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇Y 2O 3的氧化锆ZrO 2晶体,在熔融状态下能传导O 2－;下列对该燃料的说法正确的是A. 在熔融电解质中,O 2－由负极移向正极B. 电池的总反应是：2C 4H 10＋13O 2→8CO 2＋10H 2OC. 通入空气的一极是正极,电极反应为：O 2＋4e －＝2O 2－D. 通入丁烷的一极是正极,电极反应为：C 4H 10 ＋26 e －＋13 O 2－＝4 CO 2 ↑＋5 H 2O6．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2CH 30H+302→2C02+4H 20;下列说法正确的是A ．左电极为电池的负极,a 处通入的物质是甲醇B ．右电极为电池的负极,b 处通入的物质是空气C ．负极反应式为：CH 30H+H 20-6e -→CO 2+6H +D ．正极反应式为：02+2H 20+4e -→40H —7．氢氧燃料电池是一种高效、低污染的新型电池,主要用于航天领域;它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性炭电极等;该电池为燃料, 为氧化剂,可用性电解质如稀H2SO4,也可用性电解质如 ;当用酸性电解质时,电极反应为：负极：正极：总反应式：当用碱性电解质时,电极反应式为：负极：正极：电池总反应式：2H2＋O2＝2 H2O8．甲烷－氧气燃料电池,该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气;负极：正极：电池总反应式：9．据报道,最近摩托罗拉MOTOROLA公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次;假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－1该电池反应的总离子方程式为____________________________2甲醇在____极发生反应填正或负,电池在放电过程中溶液的pH将____填降低或上升、不变；3最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高;一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气;其中固体电解质是掺杂了Y2O3Y：钇的ZrO2Zr：锆固体,它在高温下能传导O2－离子其中氧化反应发生完全;以丁烷C4H10代表汽油;①电池的正极反应式为__________________________________;②放电时固体电解质里的O2－离子的移动方向是向____________极移动填正或负;参考答案第一节原电池11BD 2B 3C 4D 5BD 6B 7D8.1活泼,较弱,导电2正极,负极；负极,正极9．化学能转变为电能；正；还原；锌,银．10．1Al,2Al-3e=Al3+；O2+2H2O+4e=4OH-3增大11．③④12．1Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑2Fe + 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑增大3 Zn,Zn + 2e- = Zn2+ 2 1 3第一节原电池21B 2C 3CD 4D 5A 7C81氧化2与铁、氯化钠溶液构成原电池,炭作电池的正极,从而加速铁的氧化3氯化钠溶于水形成电解质溶液4负极：Fe + 2e- = Fe2+正极：O2+2H2O+4e=4OH-9、1两次操作均发生原电池反应,所以微安表指针会发生偏转．2两次操作,电极相反,电子流向相反,因而指针偏转方向相反．32I－－2e－＝I24AsO33－＋H2O－2e－＝AsO43－＋2H＋或AsO33－＋2OH－－2e－＝AsO43－＋H2O10、装置略Pt,2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+；Zn,Zn + 2e- = Zn2+第二节化学电源11．BC 2 B 3 BD 4 C 5 C 6 D 7 C8. Zn ,Ag2O和电解质溶液为KOH溶液负极：Zn+2OH--2e- =ZnO +H2O 正极：Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-总反应式为: Ag2O +Zn=ZnO +2Ag 9、8Li-8e-= 8Li +10.负；正极；氯化铵和淀粉糊负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2MnO2+2e-=2NH3+Mn2O3+H2O电池放电过程中有水产生、锌筒变薄造成干电池变软；正极反应的中间产物H2附着于石墨,增加电池内阻；废电池中的物质会导致地下水和土壤污染,威胁人类的健康；另一方面,废电池中的有色金属是宝贵的自然资源;11．2Al-6e-=2Al3+ 3 Ag2S+6 e-=6Ag+3S2-2Al+3 Ag2S +6H2O=AlOH3+6 Ag+3H2S↑第二节化学电源21B 2CD 3A 4D 5B 6D7、1Pb 2PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e - === PbSO4 + 2H2O3增大 4负 5正,负6PbSO4 氧化反应,还原反应充电总反应：2PbSO4 + 2H2O ====== Pb + PbO2 + 2H2SO48、1B 2NiOH 2和CdOH 2均溶于酸形成有毒的离子3大于；富集；被污染的饮用水第二节化学电源31AD 2D 3AC 4D 5BC 6AC7. H2 ;Ｏ２ ;酸,碱,KOH负极2H2 - 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O总反应2H2 +Ｏ２= 2H2O 负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O 正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-8．负极：CH4＋10 OH－－8e－＝CO32－＋7H2O正极：2O2＋4H2O＋8e－＝8 OH－电池总反应式：CH4+2O2+2KOH= K2CO3+3H2O9．1、2CH3OH+3O2+4OH－=2CO32－+6H2O2、负下降3、①O2+4e－=2O2－②负。
原电池(第1课时 原电池的工作原理)(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
1.能量转化率 1.内阻大，电流弱
低
2.盐桥需要定期更
2.氧化剂与还
换
原剂直接接触，
寿命短
隔膜原电池
1.能量转化率高 2.避免氧化剂与还 原剂直接接触，寿 命长 3.内阻小，电流强
【课堂练习】
1. 控制合适的条件，将反应2Fe3＋＋2I－
D 原电池。下列判断不正确的是 ( )
2Fe2＋＋I2设计成如图所示的
感谢观看！
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. 电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D. 电流表读数为零后，向甲中加入FeCl2固体，
乙中的石墨电极为负极
【课堂练习】
2．100 mL浓度为2 mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快
反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是( B )
H+向正极移动
锌铜稀硫酸原电池
工作原理
自发的氧化还原反应
氧化反应
还原反应
外电路
（电子导电）
Zn+2H+=Zn2++H2↑ 负极 Zn-2e-=Zn2+
正极 2H++2e-=H2↑ 电子从负极移向正极 电子由锌片移向 铜片
锌铜稀硫酸原电池
工作原理
自发的氧化还原反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑
氧化反应
（1）
Zn Zn
判断下列装置哪些属于原电池
（3）
（4）
（2）
石墨 石墨
Zn 石墨
Zn Cu
H2SO4
（5）
Zn Cu
H2SO4
原电池构成要素
原电池构成要素原电池是一种将化学能转化为电能的装置，由多个构成要素组成。
这些构成要素包括正极、负极、电解质和隔膜。
1. 正极：正极是原电池中的一个重要构成要素，也被称为阳极。
它是电池中的氧化剂，能够接受电子并参与电化学反应。
常见的正极材料包括二氧化锰、过氧化铅等。
正极的选择对电池的性能有着重要影响。
2. 负极：负极是原电池中的另一个重要构成要素，也被称为阴极。
它是电池中的还原剂，能够释放电子并参与电化学反应。
常见的负极材料包括锌、锂等。
负极的选择也对电池的性能有着重要影响。
3. 电解质：电解质是原电池中的导电介质，能够使正、负极之间的离子迁移。
常见的电解质有液态电解质和固态电解质两种。
液态电解质通常是溶解在溶剂中的离子化合物，如盐类溶液。
固态电解质则是一种具有离子导电性的固体材料，如固态聚合物电解质。
电解质的选择和性能直接影响电池的导电性和稳定性。
4. 隔膜：隔膜是原电池中的一个重要构成要素，它起到隔离正、负极的作用，防止直接接触和短路。
隔膜通常是一种具有良好离子透过性的材料，如纸、塑料等。
隔膜的选择需要考虑其导电性、机械强度和化学稳定性等因素。
这四个构成要素共同作用，构成了完整的原电池。
正极和负极之间通过电解质进行离子迁移，而隔膜则起到了隔离和保护的作用。
在正极和负极之间的电化学反应过程中，化学能被转化为电能，从而产生电流。
除了这些基本要素外，原电池的性能还受到其他因素的影响，如电池的结构设计、电极材料的纯度和制备工艺等。
通过优化这些要素和因素，可以提高原电池的能量密度、循环寿命、安全性等性能指标。
正极、负极、电解质和隔膜是构成原电池的四个基本要素。
它们共同作用，将化学能转化为电能。
在设计和制备原电池时，需要考虑这些要素的选择和优化，以提高电池的性能和稳定性。
放电充电原电池电解池
原电池和电解池是电化学中两个重要的概念，它们在放电和充电的过程中起着不同的作用。
本文将介绍原电池、电解池的工作原理，并从化学能与电能相互转化的角度进行阐述，旨在帮助读者更好地理解这两个概念。
一、原电池原电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
它的工作原理基于“氧化还原反应”和“电化学反应”。
在原电池中，化学反应产生电子，这些电子通过外部电路流动，形成电流。
1. 氧化还原反应：原电池中的化学反应通常涉及氧化剂和还原剂。
在反应过程中，电子从还原剂转移到氧化剂，从而产生电子的流动。
这些电子可以通过导线或外部电路流动，形成电流。
2. 电化学反应：原电池中的电化学反应是由正极和负极引起的。
正极通常由氧化剂组成，能够从反应中获得电子；负极通常由还原剂组成，将电子释放到反应中。
这些电子的流动导致电流的产生。
二、电解池电解池则是将电能转化为化学能的装置。
电解池的工作原理基于“电位差”和“电化学反应”。
在电解池中，电流通过电解质溶液，将电能转化为化学能。
1. 电位差：电解池中的电位差是由电源提供的。
电源的正极与电解池的阴极相连，负极与阳极相连。
在电位差的作用下，电解质溶液中的离子发生迁移和氧化还原反应。
2. 电化学反应：电解池中的电化学反应是由阳极和阴极引起的。
阳极通常由氧化性较强的物质组成，而阴极通常由还原性较强的物质组成。
在电解过程中，阳极释放出电子，而阴极获得电子，从而引发氧化还原反应。
三、应用原电池和电解池在许多领域都有应用，如能源、制造、医疗等。
例如，锂电池是一种常见的二次电池，它利用原电池的原理将化学能转化为电能，被广泛应用于电子设备中。
此外，电解池在金属的电镀、工业废水处理等领域也有广泛应用。
通过电解法，可以将废水中的有害物质分离出来，同时回收有价值的金属材料。
总之，原电池和电解池是电化学中两个重要的概念，它们通过不同的方式将化学能转化为电能或电能转化为化学能。
了解这两个概念的工作原理和应用，有助于我们更好地理解和应用电化学知识。
原电池相关知识点总结
原电池相关知识点总结一、原电池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)3．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，形成闭合回路(或两极直接接触)。
(3) 能自发地发生氧化还原反应。
4. 电子流向负极→ 正极（电子不能通过溶液）5．电极反应负极：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。
6. 盐桥的组成和作用⑴ 盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
⑵ 盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
【总结提升】1．工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2．原电池电极的判断3. 原电池的负极一般，在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义：(1) “活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。
(2) 在大部分原电池反应中，金属活动性较强的一极作负极，另一电极作正极。
但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。
② NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。
4. 原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：⑴负极(还原性较强的物质)；⑵正极是活动性较差的金属或能导电的非金属；⑶电解质溶液：两电极浸入电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
二、原电池原理的应用1．加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性强弱3．设计化学电池例如：以Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu为依据，设计一个原电池。
原电池工作原理
原电池工作原理一、概述原电池，也称为原电池电池，是一种能够将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和介质电解质构成，通过化学反应产生电子流动，从而产生电能。
本文将详细介绍原电池的工作原理及其相关知识。
二、原电池的构成1. 电极：原电池由两个电极组成，分别为正极和负极。
正极是电池中发生氧化反应的电极，通常由金属材料制成，如锌、铅等。
负极是电池中发生还原反应的电极，通常由非金属材料制成，如铜、银等。
2. 电解质：电解质是电池中起到导电作用的物质，通常是溶于水或者其他溶剂中的离子化合物，如盐酸、硫酸等。
电解质能够使正负极之间形成离子流动的通道。
三、原电池的工作原理1. 氧化反应：在原电池中，正极发生氧化反应，即正极材料失去电子。
例如，当锌作为正极时，锌会氧化成锌离子（Zn2+），同时释放出两个电子（2e-）。
Zn → Zn2+ + 2e-2. 还原反应：在原电池中，负极发生还原反应，即负极材料接受电子。
例如，当铜作为负极时，铜离子（Cu2+）会接受两个电子，还原成金属铜。
Cu2+ + 2e- → Cu3. 电子流动：在原电池中，正极释放的电子通过外部电路流向负极，形成电流。
这种电子流动是由于正负极之间的电势差所驱动的。
4. 离子流动：在原电池中，正极释放出的锌离子（Zn2+）通过电解质流向负极，而负极释放出的铜离子（Cu2+）则通过电解质流向正极。
这种离子流动是为了维持正负极之间的电荷平衡。
5. 化学反应：在原电池中，正极和负极之间的离子流动会引起化学反应，从而维持正负极之间的电势差。
这种化学反应是原电池能够持续工作的关键。
四、原电池的应用原电池具有体积小、分量轻、使用方便等优点，因此在许多领域得到广泛应用，如：1. 电子产品：原电池广泛应用于各类电子产品，如手提电话、数码相机、电子手表等，为这些设备提供电能。
2. 交通工具：原电池被用于电动汽车、电动自行车等交通工具，为它们提供动力。
3. 军事领域：原电池被用于军事设备，如导弹、雷达等，为其提供电能。
原电池（一）课件-2020年秋高中化学人教版（2019）选择性必修一
阳离子
阴离子
原电池知识应用
电极反应 电极材料 离子导体 电子导体
分析模型
NO
NO2
NiO 电极
V
固体电解质
OO22- 电迁极移
O2
Pt 电极
NOx传感器工作原理示意图
原电池知识应用
电极反应
负极 NO
NO2
正极 O2
O2-
分析模型
NO
NO2
NiO 电极
V
固体电解质
OO22- 迁电极移
O2
Pt 电极
误区分析
1. 电极反应物和电极材料一定是同一物质吗？ ×
2. 发生氧化反应和还原反应的两种物质，一定要 接触吗？ × 3. 电极材料的活泼性一定不同吗？ 4. 离子导体一定是溶液吗？
误区分析
1. 电极反应物和电极材料一定是同一物质吗？ ×
2. 发生氧化反应和还原反应的两种物质，一定要 接触吗？ × 3. 电极材料的活泼性一定不同吗？ 4. 离子导体一定是溶液吗？
eA
ZZnn
e
CCuu
负极 Zn - 2e− = Zn2+ 正极 Cu2+ +2e− = Cu
e e
Zn2+
e e
Cu2+
SO24- SO24-
铜铜
硫硫酸酸铜铜 溶溶液液
实验现象是什么？
eA
Zn
e Cu
电流表指针偏转角度越来越小
？ 取出锌片，附着有红色物质
e e
Zn2+
e e
Cu2+
SO24- SO24-
原电池性能
根据已有的实验用品：铁片、铜片、锌片、导线、硫酸铜溶液、 电流表、乙醇溶液。请设计一款原电池？
第1节原电池(完整版)
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固体， 乙中石墨电极为负极
灵敏电流计
石墨
盐桥
石墨
FeCl3 溶液
甲
KI 溶液
乙
是防止管中溶液流出 。
科学探究 1、注意观察两电极的现象及电流表的变化，取出 盐桥后会如何，盐桥的作用是什么？
盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。 改进后的原电池装置还有什么优点？
科学探究
2、基于盐桥的作用，你知道上述原电池装置 还可以怎么改进？
科学探究
3、以硫酸溶液为电解质 溶液的氢氧燃料电池如图 所示，工作原理是什么， 如果没有中间的隔膜将 会如何？
Al-3e-= Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：
Al-3e-= Al3+ C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：
Cu-2e-= Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：
Cu-2e-= Cu2+
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
讨论1：（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是（ ） A.烧杯a中的溶液pH升高 B.烧杯b中发生氧化反应 C.烧杯a中发生的反应为：2H++2e-=H2 D.烧杯b中发生的反应为：2Cl--2e-=Cl2
讨论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
1、该装置不能提供持续稳定的电流， 请讨论可能的原因是什么？ 讨论角度：
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原电池
一、原电池原理
1、 定义：原电池装置是将化学能转变为电能的装置
2、 构成要素
（
-
）较活泼的金属
要素1：电极
（+）较不活泼的金属或非金属
要素2：电解质溶液
要素3：闭合回路
3、原电池原理：
负极 电子 正极
活泼的一极 （导线） 不活泼的一极
流出电子 流入电子
发生氧化反应 发生还原反应
（1）电极反应 负极：Zn-2e=Zn 2+ ；
正极：2H ++2e=H 2↑
（2）电池总反应Zn+2H +=H 2↑+ Zn 2+
（3）、微粒流向：外电路：电子：负极 导线 正极
内电路：离子：阳离子向正极移动
小结：原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应，正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转换为电能的装置。
几种常见新型原电池
1．确定金属活动性顺序
例1．有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B 不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。
据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）
A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C
解析：根据原电池原理，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，B不易被腐蚀，说明B为正极，金属活动性A＞B。
另可比较出金属活动性D＞A，B＞C。
故答案为B项。
2．比较反应速率
例2．100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）
A．加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液
C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液
解析：向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。
加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量决定于盐酸的量，故B正确。
向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故C、D都不正确。
本题答案为B项。
3．书写电极反应式、总反应式
例3．熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：2CO+2CO32--4e-== 4CO2
阴极反应式：_________________，
电池总反应式：_______________。
解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃烧。
本题中CO为还原剂，空气中O2为氧化剂，电池总反应式为：2CO+O2==2CO2。
用总反应式减去电池负极（即题目指的阳极）反应式，就可得到电池正极（即题目指的阴极）反应式：O2+2CO2+4e-== 2CO32-。
4．分析电极反应
例4．钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应（）
A．2H++2e-==H2B．2H2O+O2+4e-== 4OH-
C．Fe-2e-==Fe2+D．4OH-+4e-==2H2O+O2
解析：钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。
当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-==Fe2+，正极反应为：2H2O+O2+4e-== 4OH-；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-==Fe2+，正极反应为：2H++2e-==H2。
钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。
故答案为C项。
5．判断原电池的电极
例5．（2001年上海高考化学题）铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）A．阴极B．正极C．阳极D．负极
解析：铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，由于金属活动性Zn＞Cu，故Zn为负极。
答案为D项。
例6.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法正确的是（）A．锌片是正极，铜片上有气泡产生B．电流方向是从锌片流向铜片
C．溶液中硫酸的物质的量浓度减小D．电解质溶液的pH保持不变
解析：活泼金属锌为负极，电流方向由正极到负极，与电子流动方向相反，随着H+消耗，pH逐渐增大。
答案为C
例7.1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电
解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2+ 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为，正极材料为，负极反应
正极反应。
解析：Al 、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al + 3O2 = Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等
铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al –3e- = Al3+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-答案：铝石墨负极反应：Al – 3e- = Al3+，O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。