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第34讲　原电池　化学电源
第四部分 化学反应原理
第六章 化学反应与能量
目标导航·内容索引
复
习
目
标
内
容
索
引
精炼高考真题·明确高考方向
知识点1 原电池
知识点2 化学电源
1.理解原电池的工作原理。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.能够书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。
1.1原电池的工作原理
要点重现——展现你的风采
双液原电池
单液原电池
盐桥的作用有三种：a.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定，提高电池效率；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷
助力思考
盐桥的成分：盐桥通常是装有饱和KCl或者NH4NO3琼脂溶胶的U形管，K＋或NH4＋移向正极，Cl－或NO3－移向负极。
原电池装置
知识点1　原电池
原电池工作时的微粒移动方向
知识点1　原电池
工作原理图示
知识点1　原电池
判断原电池正、负极的方法有哪些？
知识点1　原电池
（1）加快氧化还原反应的速率：负极反应被加快
1.2原电池原理的应用
（2）比较金属的活动性强弱：一般负极活泼
（3）金属腐蚀的防护
（4）设计化学电池
注意：Al-Mg-NaOH形成的原电池中，Mg作正极
只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。
知识点1　原电池
思维建模——设计原电池
知识点1　原电池
典型例题
知识点1　原电池
（2025·广东深圳一模）Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，电池放
电时，下列说法不正确的是（ ）
A．Cl-由负极向正极迁移 B．海水作电解质溶液
C．Mg作负极发生氧化反应 D．正极反应为AgCl+e-＝Cl-+Ag
C
典型例题
知识点1　原电池
河北保定三模)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水(主要成分为NaCl，还含有等杂质)。下列说法错误的是（ ）
A.交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B.电池工作一段时间后，右室溶液的pH增大
C.a极电极反应式：
D.若将含有的废水完全处理，可除去NaCl的
质量为
D
思维建模——正确书写电极反应式
知识点1　原电池
要点重现——展现你的风采
2.1 一次电池
(1)碱性锌锰干电池
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
知识点2　化学电源
(2)纽扣式锌银电池
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
知识点2　化学电源
2.1 二次电池
（1）铅酸蓄电池总反应：Pb(s)＋PbO2(s) 2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)＋2H2O(l)
负极反应：Pb(s)＋SO42－(aq)－2e－===PbSO4(s)；
正极反应：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)＋2e－
===PbSO4(s)＋2H2O(l)。
阴极反应：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO42－(aq)；
阳极反应：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)。
①放电时——原电池
②充电时——电解池
知识点2　化学电源
二次电池的充放电原理示意图
提醒：二次电池充电时接线方式：“正对正，负对负”
归纳提升
知识点2　化学电源
（2）锂离子电池——以钴酸锂—石墨锂电池为例
总反应：Li1-xCoO2 + LixC6 LiCoO2 + 6C
放电
充电
放 电 负极
正极
LixC6－xe－===xLi＋＋C6
Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2
知识点2　化学电源
充电 阴极
阳极
6C + xLi+ + xe- = LiC6
LiCoO2 - xe- = Li1-xCoO2 + xLi+
总反应：Li1-xCoO2 + LixC6 LiCoO2 + 6C
放电
充电
知识点2　化学电源
2.1 燃料电池
燃料电池的工作原理动态示意
知识点2　化学电源
介质 负极反应式 正极反应式
酸性 O2＋4H＋＋4e－===2H2O
中性 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
碱性 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
（1）氢氧燃料电池
电池总反应式是2H2＋O2===2H2O
2H2－4e－===4H＋
2H2－4e－===4H＋
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
知识点2　化学电源
（2）CH4—空气燃料电池
酸性条件下
总反应：CH4 +2O2 = CO2 + 2H2O
正极：2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O
负极：CH4– 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+
碱性条件下
总反应CH4 +2O2 + 2OH- = CO32- + 2H2O
负极：CH4 + 10OH- – 8e- = CO32- + 7H2O
正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-
CH4—空气碱性燃料电池反应后溶液的pH如何变化？
pH减小。
知识点2　化学电源
①先写出燃料电池总反应式
一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式，改写为离子方程式。
②再写出燃料电池正极的电极反应式
由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。
A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。
方法技巧
书写燃料电池电极反应式的三大步骤
知识点2　化学电源
③最后写出燃料电池负极的电极反应式
燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。
C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：
O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为
O2＋2CO2＋4e－===2CO32－。
知识点2　化学电源
知识点2　化学电源
典型例题
北京平谷一模)碱性锌锰电池的总反应为
，构造示意图如
图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A.电池工作时，正极发生反应为
B.电池工作时，向正极移动
C.隔膜可以防止电池短路
D.反应中每生成，转移电子数为 6.02×1023
C
知识点2　化学电源
典型例题

江苏南通模拟)铅蓄电池放电时正极反应为，电池构造示意图如图。下列有关说法正确的是( )
A.放电时，负极反应为
B.放电时，电池将电能转化为化学
C.充电时，正极应与外接电源负极相连
D.充电时，每生成，电路中转移电子
D
知识点2　化学电源
典型例题

江苏模拟)燃料电池是一种能量转化效率高、对环境友好的新型电池。一种肼燃料电池的工作原理如下图所示，下列有关叙述正确的是( )
A.电池工作时，溶液中的由乙槽通过离子交换膜向甲槽迁移
B.当外电路中流过电子时，消耗的质量为
C.b极的电极反应式为，反应一段时间后溶液的增大
D.若将改为，消耗等物质的量的时，电路中通过的电子数减少
B
精炼高考真题·明确高考方向
1.重庆高考)Sb-AgC1二次电池的放电过程示意图如题10图所示。
( )
D
精炼高考真题·明确高考方向
2.江苏高考)碱性锌锰电池的总反应为
，电池构造示意图如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.电池工作时，发生氧化反应
B.电池工作时，通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低，不利于电池放电
D.反应中每生成，转移电子数为
C
精炼高考真题·明确高考方向
3.广东高考)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是（ ）
A.Ag作原电池正极
B.电子由Ag经活性炭流向Pt
C.Pt表面发生的电极反应：
D.每消耗标准状况下的，最多去除
B
精炼高考真题·明确高考方向
4.(2023·海南高考)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.b电极为电池正极
B.电池工作时，海水中的Na+向a电极移动
C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量
A
精炼高考真题·明确高考方向
5.(2024·新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时，下列叙述错误的是（ ）
A.电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转
　变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖，理论上a电极有0.4 mmol电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
C
化 学
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