高中化学人教必修第二册2026步步高学习第六章　第一节　第3课时　化学电池

化学电池第3课时第六章

第一节1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。2.掌握构成化学电池的基本要素，常见化学电池的工作原理及电极反应式的书写。核心素养

发展目标课时对点练内容索引一、一次电池二次电池二、燃料电池<一>一次电池二次电池1.一次电池(1)特点：电池放电后

充电(内部的氧化还原反应

逆向进行)，如锌锰干电池。(2)锌锰干电池的构造如图所示。①锌筒为

，电极反应是

。②石墨棒为

，被还原的物质是

。③NH4Cl糊的作用是

。不能无法负极Zn-2e-===Zn2+正极二氧化锰作电解质溶液思考1锌锰干电池在使用过程中，锌会逐渐消耗，锌外壳变薄，最后内部的糊状电解质会泄露出来，使电器腐蚀。为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl糊换成湿的KOH，制成了碱性锌锰电池。总反应：Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnO(OH)，写出负极的电极反应式：

。Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)22.二次电池(充电电池)(1)特点：二次电池在放电时所进行的

，在充电时可以_________，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。(2)能量转化：化学能电能。(3)常见的充电电池：

电池、

电池、

电池等。氧化还原反应逆向进行铅酸蓄镍氢锂离子思考2铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O。按要求回答下列问题：(1)负极材料是

，正极材料是

，电解质溶液是

。(2)放电时，电解质溶液中的H+移向

极。(3)放电时，电解质溶液中硫酸的浓度

(填“增大”“减小”或“不变”)。PbPbO2稀硫酸PbO2(或正)减小(4)当铅酸蓄电池向外电路提供2mol电子时，理论上负极板的质量增加

g。96

归纳总结

√酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨棒为正极，A错误；原电池工作时，阳离子向正极(石墨棒电极)方向移动，B错误；MnO2发生还原反应，C错误；锌筒为负极，负极发生氧化反应：Zn-2e-===Zn2+，D正确。

√电池放电时，负极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O，所以负极周围溶液的氢氧根离子减少，溶液的pH减小，A错误；电池放电时，正极反应式为NiO(OH)+H2O+e-===OH-+Ni(OH)2，镍元素被还原，B错误；电池放电时，氢元素化合价升高，被氧化，C错误。返回<二>燃料电池1.概念一种将燃料(如

、

、

)和氧化剂(如

)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。2.特点(1)清洁、安全、高效等。(2)能量转化率较高。(3)反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节。氢气甲烷乙醇氧气3.应用在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。4.氢氧燃料电池氢氧燃料电池在不同介质中的总反应相同，但正、负极反应与电解质溶液有关，氢氧燃料电池正、负极反应如下：电解质溶液负极正极酸性(H+)H2-2e-===2H+O2+4H++4e-===2H2O碱性(OH-)H2-2e-+2OH-===2H2OO2+2H2O+4e-===4OH-特别提醒在书写电极反应式时应看清溶液的酸碱性，酸性条件下不出现OH-，碱性条件下不出现H+。思考写出导电介质为固体电解质时的正、负极反应。介质电池总反应：2H2+O2===2H2O

负极__________________正极______________

负极____________正极____________________H2-2e-+O2-===H2OO2+4e-===2O2-H2-2e-===2H+O2+4H++4e-===2H2O1.判断正误(1)燃料电池是利用燃料的燃烧发电(2)燃料电池中，燃料在正极上发生氧化反应(3)氢氧燃料电池将热能直接转变为电能(4)原电池中正极材料一定发生还原反应(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子×××××2.(2025·长沙期中)氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示。下列关于该燃料电池的说法错误的是A.电子从a电极经外电路流向b电极B.通入氢气的一极为负极，发生氧化反应C.放电时正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-

===4OH-D.理论上当转移4mol电子时消耗22.4L氧气√由题干氢氧燃料电池装置图可知，电极a通入H2，发生氧化反应：H2-2e-===2H+，则a为电池负极，电极b通入O2，发生还原反应：O2+2H2O+4e-===4OH-，则b电极为正极，故电子从a电极经外电路流向b电极；理论上当转移4

mol电子时消耗O2的物质的量为1

mol，但题干未告知O2所处的状态，无法计算其体积，故选D。返回课时对点练题号12345678答案BCBABDDB题号9101112答案BDCB对一对答案12345678910111213141513.(1)正(2)负Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-

(3)Al正(4)0.9答案12345678910111213141514.

15.(1)Al>Mg>Zn

O2+2H2O+4e-===4OH-阳离子(2)①b

a

②MnO2

Li++e-+MnO2===LiMnO2

③否电极Li是活泼金属，能与水反应答案123456789101112131415题组一一次电池、二次电池1.(2024·河北安平高一段考)下列关于干电池的描述错误的是A.最早的干电池是锌锰电池B.普通干电池可以多次充电反复使用C.普通锌锰干电池在使用过程中外壳逐渐变薄是因为Zn-2e-===Zn2+D.普通干电池是一种将化学能转变成电能的装置√对点训练答案123456789101112131415普通干电池是一次电池，不像二次电池那样可以多次充电反复使用，故选B。答案123456789101112131415

√答案123456789101112131415电池工作时，Zn电极为负极，电极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2，因此锌电极附近的溶液碱性减弱，外电路中每通过1

mol电子，消耗0.5

mol

Zn，质量为32.5

g，A、B错误；碱性锌锰电池不可重复使用，不是二次电池，D错误。答案1234567891011121314153.(2025·广州期中)锂锰电池是最常见的一次性3V锂电池，电池的总反应为Li+MnO2===LiMnO2，电池结构如图所示，下列说法正确的是A.电解质可用氯化锂溶液代替B.电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.7gC.电池放电时，Li+移向a极D.a极发生还原反应，电极反应式为Li-e-===Li+√答案123456789101112131415答案1234567891011121314金属锂会和水反应生成LiOH和氢气，所以电解质不能用氯化锂溶液代替，A错误；由总反应和电子移动方向可知，a极为负极，电极反应式为Li-e-===Li+，b极为正极，MnO2在正极得到电子发生还原反应生成LiMnO2，电极反应式为MnO2+e-+Li+===LiMnO2，则电路中转移0.1

mol电子时，b极质量增重0.1

mol×7

g·mol-1=0.7

g

，B正确、D错误；电池放电时，Li+向正极b移动，C错误。15

√答案123456789101112131415答案1234567891011121314

155.一种氢镍电池的工作原理示意图如图所示，该电池放电时的总反应为MH+NiOOH===Ni(OH)2+M(M表示某种金属)。下列说法错误的是A.工作时，MH中的M元素被还原B.NiOOH电极为负极C.工作时，OH-向MH电极附近移动D.工作时，导线中流过1mole-，理

论上生成1molNi(OH)2√答案123456789101112131415答案1234567891011121314镍氢电池中M为储氢金属，工作时H元素被氧化，M元素被还原，A正确；放电时NiOOH得电子发生还原反应转化为Ni(OH)2，作正极，B错误；电池工作时，阴离子向负极定向移动，则OH-向MH电极附近移动，C正确；由总反应式知，工作时，导线中流过1

mol

e-，理论上生成1

mol

Ni(OH)2，D正确。15题组二燃料电池6.(2025·广西贵港段考)如图所示，下列关于碱性乙醇燃料电池的说法不正确的是A.电池工作结束后，电解质溶液的pH减小B.电池工作时，外电路中电流从b电极流向a电极C.当0.2mol电子通过装置时，b电极上消耗1.12L

氧气(标准状况)D.电极a的反应式为C2H5OH-12e-+3H2O===2CO2+12H+√答案123456789101112131415答案1234567891011121314

157.(2024·扬州高一期中)肼(N2H4)⁃空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。下列说法正确的是A.该电池放电时，通入空气的一极为负极B.电池每释放1molN2转移的电子数为6molC.电池工作一段时间后，电解质溶液中c(OH-)不变D.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===

4OH-√答案123456789101112131415答案1234567891011121314肼(N2H4)⁃空气燃料电池，通入燃料的一极是负极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O，通入空气的一极是正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-，A错误、D正确；电池每释放1

mol

N2转移的电子数为4

mol，B错误；由正、负极电极反应式可知，电池工作一段时间后，会有水生成，电解质溶液中c(OH-)减小，C错误。158.某新型燃料电池利用民用燃气为燃料，其工作原理如图所示，下列说法错误的是A.通入空气的电极为该电池的正极B.电池工作时，电子由b极经电解质

流向a极C.CO在b极的反应式为CO-2e-+O2-===CO2D.相同状况下a极消耗1LO2，理论上b极消耗2L燃料√答案123456789101112131415答案1234567891011121314燃料电池中，通入空气的电极为该电池的正极，A正确；电池工作时，电子由b极经外电路流向a极，B错误；CO在b极被氧化为CO2，电极反应式为CO-2e-+O2-===CO2，C正确；H2、CO与O2发生反应生成H2O、CO2时，化学计量数之比均为2∶1，因此相同状况下a极消耗1

L

O2的同时，理论上b极消耗2

L燃料，D正确。15

√综合强化答案123456789101112131415答案1234567891011121314

1510.(2025·云南玉溪期中)用于检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A.电子从电极Ⅰ经外电路流入电极ⅡB.该装置中H+向电极Ⅱ移动C.当电路中转移1mol电子时，反应

消耗标准状况下CO的体积约为11.2LD.电极Ⅱ上发生反应：O2+2H2O+4e-===4OH-√答案123456789101112131415答案1234567891011121314由图可知，在电极Ⅰ，CO转化为CO2，发生氧化反应，电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ上发生反应：O2+4e-+4H+===2H2O，电极Ⅱ为正极，电子从电极Ⅰ经过外电路流入电极Ⅱ，阳离子向正极移动，则H+向电极Ⅱ移动，A、B正确，D错误；电极Ⅰ的反应式为CO-2e-+H2O===CO2+2H+，当电路中转移1

mol电子时，反应消耗的CO为0.5

mol，标准状况下的体积约为11.2

L，C正确。1511.Mg⁃H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的碱性增强D.溶液中Cl-向正极移动√答案123456789101112131415答案1234567891011121314Mg电极为电池的负极，A错误；通入H2O2的电极为正极，正极上H2O2得电子发生还原反应，B错误；石墨电极处的反应为H2O2+2e-===2OH-，生成OH-，溶液的碱性增强，C正确；电解质溶液中的阴离子向负极移动，故Cl-向负极移动，D错误。1512.研究人员最近研发了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl，下列有关“水”

电池在海水中放电时的说法正确的是A.正极反应：Ag+Cl--e-===AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物√答案123456789101112131415答案1234567891011121314根据总反应可知，Ag元素的化合价升高，被氧化，AgCl是氧化产物，负极反应为Ag+Cl--e-===AgCl，A、D错误；总反应中存在：2Ag~2e-~Na2Mn5O10，所以每生成1

mol

Na2Mn5O10转移2

mol电子，B正确；在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则Na+不断向“水”电池的正极移动，C错误。1513.氯铝电池是一种新型的燃料电池。电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：(1)通入Cl2(g)的电极是

(填“正”或“负”)极。(2)投入Al(s)的电极是

(填“正”或“负”)极，负极电极反应式为

。(3)外电路电子从

(填“Al”或“Cl2”)极流向

(填“正”或“负”)极。(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为

NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案123456789101112131415正负Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-Al正0.9答案1234567891011121314

15

答案123456789101112131415负正原电池中阳离子向正极移动，则Zn2+移向正极。(2)该电池总反应的离子方程式为__________________________________

。该反应中MnO2是

(填“还原剂”或“氧化剂”)。答案123456789101112131415

H2O+Zn2+氧化剂

(3)若反应消耗16.25gZn，则电池中转移电子的物质的量为

。答案1234567891011121314150.5mol根据X极的电极反应式可知，1

mol

Zn失2

mol电子，若反应消耗16.25

g

Zn，即0.25

mol

Zn，则电池中转移0.25

mol×2=0.5

mol电子。(4)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。①该微生物燃料电池，负极为

(填“a”或“b”)，当电路中有0.5mol电子发生转移，则有

mol的H+通过质子交换膜。a0.5

答案123456789101112131415②负极反应式：

。

答案123456789101112131415

15.(1)金属(M)⁃空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M