《化学反应与电能》复习课件-2025-2026学年人教版高一化学下学期必修第二册

该高中化学原电池复习课件系统梳理了原电池原理、构成条件及化学电源分类，通过知识框架将氧化还原反应本质、电极反应规律、电子与离子移动等核心内容串联，构建从基础原理到一次电池、二次电池、燃料电池应用的完整知识网络。 其亮点在于采用“原理回顾-分类解析-综合应用”的复习策略，如设计不同电解质下燃料电池电极反应书写步骤，结合带装置的复杂原电池练习题，培养学生的科学思维与问题解决能力。分层练习覆盖基础到拓展，助力学生巩固知识，也为教师提供精准复习教学支持。

原电池复习 必修二P36 学习目标 1.回顾原电池的原理和构成条件； 2.掌握一次电池、二次电池、燃料电池等化学电源的特点； 3.化学电池的综合练习。 一、复习回顾 1、原电池是______________________的装置。 原电池反应的本质是____________________反应。 将化学能转化为电能 氧化还原反应 2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为 _______________,该反应是_________反应。 （2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；Cu电极是____极，其电极反应为_______________,该反应是_____反应. 负 Zn－2e- = Zn2+ 氧化 正 2H+ +2e- =H2↑ 还原 负 Zn－2e- =Zn2+ 氧化 正 Cu2+ +2e- = Cu 还原 还原性依次递减 K Ca Na Mg Al Zn Fe (锡)Sn (铅)Pb (H) Cu (汞)Hg Ag (铂)Pt (金)Au 阳离子氧化性: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 谁强谁先反应 氧化反应 还原反应 氧化反应 Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池 电解质溶液CuSO4 失e-，沿导线传递，有电流产生 还原反应 Cu2++2e- =Cu 阴离子 阳离子 负极 正极 阳离子 原 电 池 原 理 外电路 内电路 电子不能通过电解质直接移动!!! 组成原电池的条件 1.具有两个活泼性不同的电极(金属和金属或金属和导电的非金属)； 2.电解质溶液； 3.形成闭合回路； 4.能自发进行氧化还原反应。 可以 不可以 与原电池相关的概念 1.电路： 外电路 内电路 电子流向：失电子的一极向得电子的一极 电流方向：与电子流动方向相反 阴离子流动方向与电子流动方向一致 阳离子流动方向与电流方向一致 2.电极： 正极：电子流入的一极 负极：电子流出的一极 3.化学电源： 一次电池（干电池）：锌锰电池 二次电池（充电电池、蓄电池）：铅酸蓄电池 燃料电池：氢氧/有机物燃料电池 阴离子→负极 阳离子→正极 （1）一次电池 酸性锌锰干电池（NH4Cl糊） 负极： 正极： Zn MnO2 Zn－2e－===Zn2+ 2MnO2＋2NH4+＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑+H2O 总反应： Zn＋2MnO2＋2NH4+===Zn2+＋Mn2O3＋2NH3↑+H2O ②碱性锌锰干电池（KOH） 负极： 正极： Zn MnO2 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ 总反应： Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2 【自测】　碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)。下列说法错误的是(　)A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO(OH)＋2OH－ C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g C （2）二次电池 铅酸蓄电池 负极： 正极： Pb PbO2 Pb＋SO42－－2e－===PbSO4 PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O 总反应： Pb ＋ PbO2 ＋ 2H2SO4 2PbSO4 ＋ 2H2O 【自测】写出铅蓄电池充电时的电极反应式 阴极(负极)： 阳极(正极)： Pb PbO2 PbSO4＋2e－===Pb＋SO42－ PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－ ②镍铬电池(KOH) 负极： 正极： Cd NiO(OH) Cd+2OH－-2e-=Cd(OH)2 2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH－ 总反应： Cd +2NiO(OH)+2H2O Ni(OH)2+Cd(OH)2 ③锂电池(无水无氧) 负极： Li Li-2e-=Li2+ （3）燃料电池 氢氧燃料电池 H2SO4： 负极：2H2－4e－=4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－=2H2O 总反应：2H2＋O2===2H2O 电极特点： ①同种金属/非金属（导电，催化活性强）； ②不参与化学反应，质量不发生变化 （3）燃料电池 氢氧燃料电池 中性： 负极：2H2－4e－=4H+ 正极：O2＋4e－+H20=4OH- 总反应：2H2＋O2=2H2O KOH： 负极：2H2＋4OH－－4e－=4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 总反应：2H2＋O2===2H2O 电极方程式的书写 第一步：负极: ×××－?e－ =□□□ 正极: ×××+?e－ =□□□ 第二步:电荷守恒(酸性H+/碱性0H-/熔融碳酸盐CO32-/固体氧化物02-...) 第三步:原子守恒，用未变价的分子调整，H⟶ H2O,用O检查;看C补C;看N补N(具体题目具体分析) ②甲烷-O2燃料电池（H2SO4、KOH、K2CO3、固体氧化物） 二、综合练习 1、（1）指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。 （2）盐桥（KCl)的作用： 使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触； 平衡电荷 （3）盐桥中离子移动方向：Cl-移向负极，K+移向正极 【原电池原理】 A B C D E F M N 2.下列哪几个装置能形成原电池？ O V X V V X X X X V 3.理论上放热的氧化还原反应都可以设计成原电池，关于该反应 Fe+2H+=Fe2++H2↑设计成原电池的说法中正确的是 A．硝酸可能为电解质溶液 B．工作时溶液H+向负极移动 C．负极反应为2H++2e-=H2 D．碳棒可能为原电池正极 D 4.下列叙述中正确的是 A．任何化学反应都能设计成原电池 B．任何氧化还原反应都能设计成原电池 C．原电池反应一定是氧化还原反应 D．两种不同的金属电极插入到电解质溶液中一定能形成原电池 C 5.氢氧燃料电池的构造如图所示。下列说法正确的是 A．a是电池正极 B．b电极的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O C．电池工作时，电池内部中的H+向a电极迁移 D．电子由a沿导线流向b，再由b通过电解质溶液流回a B 6.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B为正极。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是 A．D＞A＞B＞C B．B＞A＞D＞C C．D＞B＞A＞C D．D＞A＞C＞B A 7.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇的氧化锆晶体，在熔融状态下能传到O2-。下例对该燃料电池的说法正确的是：(多选） A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 B．电池的总反应是2C4H10+13O2→8CO2+10H2O C．通入空气的一极是正极，电极反应为O2+4e-=2O2- D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4H10+26e-+13O2-→4CO2+5H2O BC 8.如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为 电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A．A是Zn、B是Cu、C为稀硫酸 B．A是Cu、B是Al、C为CuSO4溶液 C．A是Zn、B是石墨、C为AgNO3溶液 D．A是石墨、B是Fe、C为FeCl3溶液 C 9.有关如图所示四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是作催化剂 B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag D 10.由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是 【带装置的复杂原电池】 A．闭合K，电子通过电解质溶液移到碳棒上 B．闭合K，铁棒上有紫红色固体析出 C．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18g D．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu C 11.乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应为： C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，电池示意如图，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，电子由b极沿导线流向a极 C．b极上发生的电极反应是：4H++O2+4e-=2H2O D．a极上发生的电极反应是：C2H5OH+3H2O+12e-=2CO2+12H+ C 12.微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是 A．M为燃料电池的正极 B．电池工作时，N极附近溶液H+浓度增大 C．Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 D．反应时H+从交换膜右侧向左侧迁移 C 13.在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L气体，则流过导线的电子为—— mol,溶液的pH值变____？（溶液体积变化忽略不计） 0.015 大 【非选择题】 14.将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成如图的装置。 （1）此装置为___________，该装置中发生反应总的离子方程式为___________，铜片周围溶液会出现___________的现象。 （2）Cu电极是___________(填“正极”或“负极”)，写出其电极反应式___________。 （3）若2 min后测得锌片质量减少13 g，则导线中流过的电子为___________mol。 原电池；Zn+Cu2+=Zn2++Cu；颜色变浅；正极；Cu2++2e-=Cu;0.4 15.电化学在生产生活中都具有重要的作用和意义。 （1）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl ①该电池的负极反应式为___________； ②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的___________极(填“正”或“负”)； ③外电路每通过4 mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是___________； Ag+Cl--e-=AgCl;正；2mol （2）中国科学院应用化学研究所在甲烷(CH4)燃料电池技术方面获得新突破。二甲醚燃料电池的工作原理如图所示。 ①该电池工作时，b口通入的物质为___________； ②该电池负极的电极反应式为___________； ③工作一段时间后，当3.2g甲烷完全反应生成CO2时，有____ 个电子转移。 CH4; CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+; 1.6 16.直接H2O2-H2O2燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法不正确的是(　　) A．电极Ⅰ为负极 B．电极Ⅱ的反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O C．电池总反应为2H2O2===O2↑＋2H2O D．该电池的设计利用了H2O2在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异 C 17.含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠设计成微生物电池，将氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示(—C6H5表示苯基，C6H6为苯)。下列叙述错误的是(　　) A．N极为电池的正极 B．随温度升高，电池的效率可能降低 C．每生成1mol CO2，有4 mol H＋迁入M极区 D．M极的电极反应式为C6H5Cl＋2e－＋H＋===C6H6＋Cl－ A 18.人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格。 （1）碱性水溶液条件下纽扣式银锌电池的总反应为：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，则其正极电极反应式为：___________。 （2）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为___________，电解质溶液为___________，反应中Cl-移向___________(填“负极”或“正极”)，FeCl3溶液发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。当线路中转移0.2mol电子时，参与反应的铜的质量为___________g． Ag2O+2e-+H20=Ag+2OH- Cu;FeCl3;负极；还原；6.4 Thanks！ 本讲内容结束