原电池++化学电源及其应用【高效备课精研+知识精讲提升】 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二节化学能转化为电能—电池第2课时原电池、化学电源及其应用学习目标1.掌握原电池原理，能用原电池原理解释生活中的化学电源原理。2．会分析化学电源及新型化学电源的原理，会写出电极反应，会分析离子导体中的离子移动方向。3、会利用原电池原理设计简单的燃料电池。2023/3/2521、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)知识回顾2023/3/2532．原电池正负极的判断2023/3/2544、各种化学电源电极反应方程式：负极：正极：Zn+2OH-–2e-=ZnO+H2O

2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-反应总的方程式Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)⑴碱性锌锰干电池⑵铅蓄电池电极反应式：电池总反应方程式负极：2H2+4OH--4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-电池反应为：2H2+O2=2H2O⑶碱性氢氧燃料电池电极反应式：2023/3/2552023/3/2561.银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】B一、普通原电池2023/3/2572.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Fe(NO3)3溶液C．正极为Fe,负极为Zn,电解质为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液CD练习2023/3/2581、铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是()A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液BC二、盐桥原电池2023/3/2592．为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是______________________________________________________________________，电池总反应式为_________________________。(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成

，中间通过盐桥连接起来。(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO42-

向________移动，硫酸铜溶液中SO42－向________移动。(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向

。电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu锌半电池铜半电池锌电极盐桥离子正极区(CuSO4溶液)练习2023/3/25103．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是____；电解质溶液Y是__________；(2)银电极为原电池的____极，发生的电极反应为

；X电极上发生的电极反应为

；(3)外电路中的电子是从_______电极流向_______电极。CuAgNO3正Ag＋(aq)＋e－=Ag(s)Cu(s)－2e－=Cu2＋(aq)CuAg练习2023/3/2511③当在外电路中通过导线的电子的物质的量为0.2mol时；铜电极质量减少

g，银电极的质量增加

g；盐桥中有

molNO3-进入正极区

；练习Cu－2e－=Cu2＋2Ag+＋2e－＝2Ag6.421.60.22023/3/2512三、燃料原电池2023/3/2513

“有膜”原电池离子交换膜的类型(1)阳离子交换膜：只允许阳离子通过；(2)阴离子交换膜：只允许阴离子通过；(3)质子交换膜：只允许质子通过。2023/3/25141、一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：

2C2H6+7O2+8KOH==4K2CO3+10H2O

有关此电池的推断正确的是()

A．负极反应为14H2O+7O2+28e－==28OH－

B．放电一段时间后，负极周围的pH升高

C．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为14molD．放电过程中KOH的物质的量浓度不变C三、燃料原电池2023/3/25152、乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应式为C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示，下列说法中正确的是(

)

A．电池工作时，质子向电池的负极迁移B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极C．a极上发生的电极反应是C2H5OH＋3H2O＋12e－=2CO2↑＋12H＋D．b极上发生的电极反应是2H2O＋O2＋4e－=4OH－B练习2023/3/25163.瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。下列有关叙述中正确的是(

)A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2OD．当固体电解质中有1molO2－通过时，转移4mol电子C2023/3/25174、用两根铂丝作为电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成原电池—燃料电池,该电池放电时发生的反应为CH4＋2KOH＋2O2===K2CO3＋3H2O。下列说法错误的是()

A.通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极B.放电时，通入O2一极附近溶液的pH升高C.放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化D.通甲烷极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2OC练习2023/3/25185、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是()

A.放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2B.充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e－＋5OH－=FeO42-

＋4H2OC.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强C练习2023/3/25196、原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：①电池的负极是

(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应

。②电池工作一段时间后电解质溶液的pH

(填“增大”“减小”或“不变”)。CH4+10OH--8e-=CO32-

+7H2O减小a练习2023/3/2520

四、“有膜”原电池离子交换膜的类型(1)阳离子交换膜：只允许阳离子通过；(2)阴离子交换膜：只允许阴离子通过；(3)质子交换膜：只允许质子通过。2023/3/25211.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子离子分