化学能与电能的转化—原电池专题1、概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
3、构成原电池的条件：（ 1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
【例题分析】例 1、在如图所示的8 个装置中，属于原电池的是（）A．①④ B ．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦4、电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，－电极反应式：较活泼金属－ne ＝金属阳离子正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。
5、原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、 Ca、 Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（ MnO2）等作正极。
②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
6、原电池电极反应的书写方法：（i ）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式。
②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
（ ii ）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
例 2、被称之为“软电池”的纸质电池，其电池总反应为Zn+2MnO+H2O=ZnO+2MnO（ OH）．下列说法正确的是（）A.该电池的负极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用D.电池正极发生 MnO2得电子氧化反应例 3、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，示意图如下。
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 pH 增大D．溶液中 Cl －向正极移动例 4 、某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（）A. 正极为碳，负极为铁，电解质溶液为FeSO4溶液B. 正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3) 2溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4) 3D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4例 5、如图，有关零排放车载燃料电池叙述正确的是（）A．正极通入H2，发生还原反应B．负极通入H2，发生还原反应C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移向负极D．总反应式为2H2+O2=2H2O7、原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比较金属活动性强弱。
③设计原电池。
④金属的腐蚀。
例 6、根据下列事实，①③④由②Y、 W电极组成的原电池、电极反应为：可知 X、 Y、Z、 W的还原性由强到弱的顺序是：A、B、C、D、例 7、根据下列事实 : ①A+B2+=A2++B; ② D+2HO=D(OH)2+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+。
由此可知 A2+、 B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是()。
A.D2+＞ A2+＞ B2+＞ E2+B.A 2+＞B2+＞D2+＞E2+C.D2+＞ E2+＞ A2+＞ B2+D.E 2+＞B2+＞A2+ ＞D2+△例 8、下图实验为研究金属腐蚀的实验，下列相关说法正确的是（）A．食盐水中有气泡逸出B．铁表面的反应为Fe-3e ＝ Fe3+C．红色首先在食盐水滴的中心出现D．该实验研究的是金属的吸氧腐蚀8、化学电源基本类型：（课本内反应必须能自己分析彻底）①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。
如：Cu－ Zn 原电池、锌锰电池。
②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。
如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、 CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。
*** 原电池电极反应书写练习***（1） C2H5OH燃料电池（电解质：负极：总反应：pH：正极负极NaOH溶液）正极：总体系（填“增大” “减小”或“不变”）（2） C2H5OH燃料电池（电解质：稀硫酸）正极：负极：总反应：（3）甲烷燃料电池（电解质：熔融碳酸盐）正极反应：负极反应：总电池反应：（4）甲烷燃料电池（电解质：固体电解质：高温下能传导O2-）负极反应：正极反应：总电池反应：（5） Mg-Al-NaOH 溶液负极反应：正极反应：总离子反应：（6） Fe-Cu- NaOH 溶液负极反应：正极反应：总化学反应方程式：经典例题：一、选择题1．在铜—锌—硫酸构成的原电池中，当导线中有 1 mol 电子通过时，理论上的两极变化是①锌片溶解 32.5 g ②锌片增重 32.5 g ③铜片上析出 1 g H 2④铜片上析出 1 mol H 2 A．①③ B ．①④ C ．②③ D ．②④2．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A．溶液中的2－浓度逐渐增大 B ．电子通过导线由铜片流向锌片SO4C．正极有 O2逸出 D ．铜片上有 H2逸出3．如图所示的原电池装置，X、Y 为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是()A．外电路的电流方向为：X→外电路→ YB．若两电极分别为Zn 和石墨棒，则X 为石墨棒， Y 为 ZnC．若两电极都是金属，则它们的活动性为X>YD． X 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应4．某同学制作一个原电池，电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu，它的组成是()A． Cu 为正极， Zn 为负极， CuCl2为电解质溶液B． Cu 为正极， Zn 为负极， ZnCl2为电解质溶液C． Zn 为正极， Cu 为负极， CuCl2为电解质溶液D ． Zn 为正极， Cu 为负极， CuSO 4为电解质溶液5．下列关于实验现象的描述不正确的是( )A ．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B ．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO 4溶液中，铜片质量增加C ．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D ．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快6．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是 ( )7．理论上不能设计为原电池的化学反应是 ( )A ． CH(g)+2O 2(g)CO(g)+2H O(l)H <0422B ． HNO(aq)+NaOH(aq)NaNO(aq)+H O(l)H <0332C ． 2H 2(g)+O 2(g) 2H 2O(l)H <0D ． 2FeCl 3(aq)+Fe(s)3FeCl 2(aq)H <08. 下列叙述中正确的是 ()A. 原电池的负极发生得电子的还原反应B. 原电池中较活泼的金属作正极C.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成D. 原电池中发生氧化反应的电极是负极9. 下列装置可以构成原电池的是()10. 下列有关能源的说法错误的是 ( )A. 风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B. 在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C.月球土壤中含有丰富的质量数为3 的氦，它可作为未来核能的重要原料D.原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源11． X 、 Y 两根金属棒插入 Z 溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗， Y 棒变细，则 X 、 Y 、Z 可能是下列中的 ()编号 X Y Z A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Zn 稀硫酸 C Cu Ag 硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液12．有 a 、 b 、 c 、 d 四种金属，将 a 与 b 用导线连结起来浸入某电解质溶液中，b 不易腐蚀。
将 a 、d 分别投入等浓度的盐酸中， d 比 a 反应剧烈。
将 Cu 浸入 b 的盐溶液里， 无明显变化。
如果把 Cu 浸入 c 的盐溶液里，有 c 的单质析出，据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A ． d 、a 、 b 、 cB ． b 、 a 、 d 、c C． d 、 b 、a 、 cD．d 、 c 、 a 、b13. 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是①两烧杯中铜片表面均无气泡产生②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极③两烧杯中溶液的c (H ＋) 均减小④产生气泡的速率甲比乙慢2 － ＋Cu 片流向 Zn 片 ⑦甲乙两烧杯中⑤甲中 SO 向 Zn 片移动， H 向 Cu 片移动 ⑥乙中电流从4Cu 片的质量均不变 A. ①②③ B ．③⑤⑦C ．④⑤⑥D．②③④⑤⑦14．某原电池反应的离子方程式为＋2＋2( ) Fe ＋ 2H ===Fe ＋ H ↑，则下列说法中正确的是 A ．用 HNO 作电解质溶液 B ．用锌作原电池正极 C ．用铁作负极，铁的质量不变 D ．用铜作3原电池正极15． 下列关于原电池说法正确的是 ( )A ．由 Al 、 Mg 、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为 Al － 3e －===Al 3＋B ．由 Al 、 Mg 、NaOH 组成的原电池，其负极反应式为 Al － 3e －－＋ 3OH ===Al(OH)3↓C ．由 Al 、 Cu 、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为－2＋Cu － 2e ===CuD ．由 Fe 、 Cu 、FeCl 3 组成的原电池，其正极反应式为Cu － 2e －2＋===Cu二、 非选择题16.a. 原电池是直接把化学能转化为电能的装置．（ 1）如图 1 所示： ①在 Cu-Zn 原电池中， Zn 极发生 ______反应（填“氧化” 或“还原” ）．写出电极反应式 ______．Cu 极为 ______极；发生的电极反应为 ______．②外电路中，电子流向 ______极；内电路溶液中， 2-移向 ______极．SO 4 （2）请根据化学反应： Cu+2FeCl =CuCl +2FeCl 2 设计原电池， 在图 2 方框内画出实验装置图，32并写出电极反应．负极反应式为：；正极反应式为：．b ．请写出甲醇（ CHOH ）和空气组成的燃料电池的电极反应方程式。