（通用版）高考化学微一轮复习 第21讲 原电池 化学电源学案-人教版高三全册化学学案.doc

第21讲原电池化学电源
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。考点一原电池及其工作原理

1．概念
原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．工作原理
以铜锌原电池为例

(1)原理分析
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Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极(2)两种装置比较
①盐桥作用：a.连接内电路形成闭合回路。b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流。
②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定。
3．原电池的构成条件
(1)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。
①负极：活泼性较强的金属。
②正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。
(2)电极均插入电解质溶液中。
(3)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
【感悟测评】
1．下列示意图中能构成原电池的是()

答案：B
2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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)相同情况下，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。()
(5)原电池电解质溶液中，阴离子一定移向负极。()
答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√

1．原电池正、负极的判断

2．原电池电极反应式的书写
(1)一般电极反应式的书写

(2)复杂电极反应式的书写
eq\x(\a\al(复杂电极,反应式))＝eq\x(总反应式)－eq\x(\a\al(较简单一极的,电极反应式))
如CH4酸性燃料电池中
CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应式
2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式
CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式

考向一原电池的工作原理
1．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()

MNPAZnCu稀H2SO4BCuFe稀HClCAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液解析：在装置中电流计指针发生偏转，说明该装置构成了原电池，根据正负极的判断方法，溶解的一极为负极，增重的一极为正极，所以M棒为正极，N棒为负极，且电解质溶液能析出固体，则只有C项正确。
答案：C
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↑
答案：B
【速记卡片】原电池正、负极判断方法

说明：原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。
考向二盐桥原电池
3．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
解析：当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极Fe－2e－===Fe2＋，正极Cu2＋＋2e－===Cu，铜球增重，铁球质量减轻，杠杆A低B高。
答案：C
4．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋I－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．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，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
解析：由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确