第2课时 化学电源(一) 常见的一次电池和二次电池
[核心素养发展目标] 1.通过对常见化学电源的分析，建立对原电池系统认识的思维模型，提高对原电池本质的认识。2.掌握常见的一次电池和二次电池的反应原理并能书写电极反应式。
一、化学电源概述 一次电池
1．化学电源的概述
(1)化学电源的分类
化学电源按其反应原理常分为如下三类：
①一次电池：一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。使用最广泛的一次电池是________。
②二次电池：又称__________或________，放电后可以再________使活性物质获得再生，因此二次电池可以多次________使用。
③燃料电池：是利用________和__________之间发生的氧化还原反应，将________直接转化为________的化学电池。
另外，化学电源按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。
(2)化学电池的回收利用
使用后的废旧电池中含有大量的________和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废旧电池要进行回收利用。
(3)化学电源的发展方向
不断研制小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。
2．一次电池
(1)锌锰电池
普通锌锰干电池 碱性锌锰电池
示意图
构造 负极：________ 正极：________ 电解质溶液：氯化铵和氯化锌溶液 负极反应物：________________________________________________________________________ 正极反应物：________________________________________________________________________ 电解质溶液：___________________________
工作原理 负极：Zn－2e－＋2NH===Zn(NH3)＋2H＋ 正极：________________________ ______________________________ 总反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH 负极：______________________ ___________________________ 正极：_____________________ ___________________________ 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
(2)银锌纽扣电池
银锌电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点，如图所示，总反应式：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。
①负极反应物：________；正极反应物：________；电解质溶液：________________________________________________________________________。
②电极反应式
负极：________________________________________________________________________；
正极：________________________________________________________________________。
(1)Zn具有还原性和导电性，可作锌锰干电池的负极材料( )
(2)手机使用的电池属于二次电池( )
(3)碱性锌锰电池比能量高，能提供较大电流并连续放电( )
(4)银锌纽扣电池使用过程中，负极区pH逐渐减小( )
1．日常所用锌锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为Zn－2e－＋2NH===Zn(NH3)＋2H＋，2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH。下列有关锌锰干电池的叙述正确的是( )
A．干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极
B．干电池可实现电能向化学能的转化
C．干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器
D．干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
2．体温枪能快速检测人体体温，该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如图所示)，电池的总反应式为Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。下列关于该电池的说法正确的是( )
A．Ag2O电极作正极，发生氧化反应
B．该电池放电时溶液中的K＋向Zn电极移动
C．电池工作时，电流从Ag2O电极经过隔板流向Zn电极
D．该电池的负极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O
3．已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
比较Mg、Al两种金属-空气电池，“理论比能量”之比是________。
二、常见的二次电池
实例分析——铅蓄电池
(1)电池构造
放电反应和充电反应总反应式表示如下：
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。
(2)放电反应原理
①负极反应式：____________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②正极反应式：____________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③放电过程中，负极质量______________，稀H2SO4的浓度________。
(3)充电反应原理：充电过程与其放电过程相反。
(4)铅蓄电池的优缺点
①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。
②缺点：比能量低、笨重。
(1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加( )
(2)铅蓄电池中的PbO2为负极( )
(3)铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g( )
(2023·西安高二期中)铅蓄电池是一种常见的电池，下列说法不正确的是( )
A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．放电时，外电路中电子由Pb流向PbO2
C．放电时，负极反应为Pb－2e－===Pb2＋
D．放电时，H＋移向PbO2
(1)二次电池充电时的电极连接方法——正接正，负接负。
(2)充电时的电极反应式的书写
充电时的阴极反应式
充电时的阳极反应式
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
1．锂离子电池
(1)锂离子电池的优点：质量小、体积小、储存和输出能量大。
(2)常见的锂离子电池的构成
负极材料 正极材料 电解质溶液
大多数是碳素材料，如__________________、______________、____________等 多采用__________________或____________________等，一般是具有可供________________________________________结构的化合物 将锂盐溶解在一定的非____、非质子性的____________中制成的，是锂离子的载体
(3)常见锂离子电池的工作原理，阅读教材拓展视野(以钴酸锂-石墨锂电池为例)
工作 原理 示意图
放电 负极：____________________________ Li＋从_____脱出，嵌入到_____
正极：____________________________
电池反应：LixC6＋Li(1－x)CoO2===LiCoO2＋6C
在充放电过程中，Li＋在正、负极间不断地进行可逆嵌脱
(4)锂离子电池的应用
便携式电子设备(手机、笔记本电脑等)、交通工具(电动汽车、电动自行车等)、大型储能电站等。
2．复杂电池反应中电极反应式的书写
1．锂离子电池有多种。
(1)某新型锂离子电池以含Li＋导电固体为电解质，电池反应为Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。该电池的负极材料是______，正极反应式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)另一种锂电池由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器。电池总反应可表示为Li＋MnO2===LiMnO2，锂电池比容量特别大的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)不管哪种锂电池都标明“严禁投入水中”，试用化学方程式解释其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题：
(1)高铁电池的负极材料是____________，放电时负极反应式为____________________
________________________________________________________________________。
(2)放电时，正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应，正极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
放电时，____________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
第2课时 化学电源(一) 常见的一次电池和二次电池
一、
1．(1)①干电池 ②充电电池 蓄电池 充电 重复 ③燃料 氧化剂 化学能 电能 (2)重金属
2．(1)锌筒 石墨棒 锌粉 二氧化锰 氢氧化钾溶液 2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ (2)①锌粉 Ag2O KOH溶液 ②Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
正误判断
(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
应用体验
1．C
2．D [根据总反应式可知，Ag2O中银元素化合价降低，得到电子，作原电池正极，发生还原反应，溶液中的K＋向Ag2O电极移动，A、B错误；电池工作时，电流从Ag2O电极经过外电路流向Zn电极，C错误；Zn化合价升高，作原电池负极，根据总反应式可得该电极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，D正确。]
3．3∶4
解析 假设质量都是1 g，这两种金属转移的电子的物质的量分别为×2＝ mol、×3＝ mol。
二、
(1)PbO2 Pb (2)①Pb＋SO－2e－===PbSO4 ②PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O ③增大 减小
正误判断
(1)√ (2)× (3)×
应用体验
C [放电时，Pb作负极，PbO2作正极，外电路中电子由Pb流向PbO2，B正确；放电时，负极Pb发生氧化反应生成PbSO4，电极反应为Pb＋SO－2e－===PbSO4，C错误。]
三、
1．(2)人工石墨 碳纤维 天然石墨 磷酸铁锂(LiFePO4) 钴酸锂(LiCoO2) 锂离子嵌入或脱嵌(即可逆嵌脱) 水 有机溶剂 (3)LixC6－xe－===xLi＋＋6C Li(1－x)CoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 负极 正极
应用体验
1．(1)Li LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4
(2)Li相对原子质量较小，单位质量的Li释放的电子多 (3)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
2．(1)Zn 3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2
(2)还原 2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－ 正
解析 放电时，电池的负极上发生氧化反应，电极反应式为3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2，正极上发生还原反应，电极反应式为2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，则正极附近生成了OH－，溶液的碱性增强。(共65张PPT)
化学电源(一) 常见的一次电池和二次电池
第2课时
专题1 第二单元
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核心素养
发展目标
1.通过对常见化学电源的分析，建立对原电池系统认识的思维模型，提高对原电池本质的认识。
2.掌握常见的一次电池和二次电池的反应原理并能书写电极反应式。
内容索引
一、化学电源概述 一次电池
二、常见的二次电池
课时对点练
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
化学电源概述 一次电池
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一
1.化学电源的概述
(1)化学电源的分类
化学电源按其反应原理常分为如下三类：
①一次电池：一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。使用最广泛的一次电池是 。
②二次电池：又称 或 ，放电后可以再 使活性物质获得再生，因此二次电池可以多次 使用。
干电池
一
化学电源概述 一次电池
充电电池
蓄电池
充电
重复
③燃料电池：是利用 和 之间发生的氧化还原反应，将
直接转化为 的化学电池。
另外，化学电源按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。
(2)化学电池的回收利用
使用后的废旧电池中含有大量的 和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废旧电池要进行回收利用。
(3)化学电源的发展方向
不断研制小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。
燃料
氧化剂
化学能
电能
重金属
2.一次电池
(1)锌锰电池
普通锌锰干电池 碱性锌锰电池
示意图
普通锌锰干电池 碱性锌锰电池
构造 负极：_____ 正极：_______ 电解质溶液：氯化铵和氯化锌溶液 负极反应物：_____
正极反应物：_________
电解质溶液：_________
_____
锌筒
石墨棒
锌粉
二氧化锰
氢氧化钾
溶液
普通锌锰干电池 碱性锌锰电池
工作原理 负极：Zn－2e－＋ === ＋2H＋ 正极：___________________ _____________ 总反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH 负极：________________
____________
正极：________________
______________________
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
2MnO2＋2H＋＋2e－
===2MnOOH
Zn＋2OH－－2e－
===Zn(OH)2
2MnO2＋2H2O＋
2e－===2MnOOH＋2OH－
(2)银锌纽扣电池
银锌电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长
等特点，如图所示，总反应式：Zn＋Ag2O===
ZnO＋2Ag。
①负极反应物： ；正极反应物： ；电解质溶液： 。
②电极反应式
负极： ；
正极： 。
锌粉
Ag2O
KOH溶液
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
(1)Zn具有还原性和导电性，可作锌锰干电池的负极材料
(2)手机使用的电池属于二次电池
(3)碱性锌锰电池比能量高，能提供较大电流并连续放电
(4)银锌纽扣电池使用过程中，负极区pH逐渐减小
√
√
√
√
1.日常所用锌锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为Zn－2e－＋ ＋2H＋，2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH。下列有关锌锰干电池的叙述正确的是
A.干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极
B.干电池可实现电能向化学能的转化
C.干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器
D.干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
√
干电池中锌筒作负极，石墨棒作正极，A错误；
干电池是一次电池，不能实现电能向化学能的转化，B错误；
NH4Cl是强酸弱碱盐，水解呈酸性，所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀用电器，C正确；
干电池工作时，电流由正极石墨棒经外电路流向负极锌筒，D错误。
2.体温枪能快速检测人体体温，该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如图所示)，电池的总反应式为Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。下列关于该电池的说法正确的是
A.Ag2O电极作正极，发生氧化反应
B.该电池放电时溶液中的K＋向Zn电极移动
C.电池工作时，电流从Ag2O电极经过隔板流向Zn电极
D.该电池的负极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O
√
根据总反应式可知，Ag2O中银元素化合价降低，
得到电子，作原电池正极，发生还原反应，溶液
中的K＋向Ag2O电极移动，A、B错误；
电池工作时，电流从Ag2O电极经过外电路流向Zn电极，C错误；
Zn化合价升高，作原电池负极，根据总反应式可得该电极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，D正确。
3.已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
比较Mg、Al两种金属-空气电池，“理论比能量”之比是_______。
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常见的二次电池
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二
实例分析——铅蓄电池
(1)电池构造
二
常见的二次电池
放电反应和充电反应总反应式表示如下：
Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。
PbO2
Pb
(2)放电反应原理
①负极反应式： ；
②正极反应式： ；
③放电过程中，负极质量 ，稀H2SO4的浓度 。
(3)充电反应原理：充电过程与其放电过程相反。
(4)铅蓄电池的优缺点
①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。
②缺点：比能量低、笨重。
增大
减小
(1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加
(2)铅蓄电池中的PbO2为负极
(3)铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
√
×
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(2023·西安高二期中)铅蓄电池是一种常见的电池，下列说法不正确的是
A.铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B.放电时，外电路中电子由Pb流向PbO2
C.放电时，负极反应为Pb－2e－===Pb2＋
D.放电时，H＋移向PbO2
√
放电时，Pb作负极，PbO2作正极，外电路中电子由Pb流向PbO2，B正确；
特别提醒
(1)二次电池充电时的电极连接方法——正接正，负接负。
(2)充电时的电极反应式的书写
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拓展——锂离子电池
复杂电极反应式的书写
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三
1.锂离子电池
(1)锂离子电池的优点：质量小、体积小、储存和输出能量大。
三
拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
(2)常见的锂离子电池的构成
负极材料 正极材料 电解质溶液
大多数是碳素材料，如 、 、 等 多采用_________________ 或 等，一般是具有可供________ 结构的化合物 将锂盐溶解在一定的非 、非质子性的 中制成的，是锂离子的载体
人工石墨
碳纤维
天然石墨
磷酸铁锂(LiFePO4)
钴酸锂(LiCoO2)
锂离子嵌
入或脱嵌(即可逆嵌脱)
水
有机溶剂
(3)常见锂离子电池的工作原理，阅读教材拓展视野(以钴酸锂-石墨锂电池为例)
工作原理 示意图
放电 负极：_______________________ Li＋从_____
脱出，嵌入到_____
正极：_______________________________
电池反应：LixC6＋Li(1－x)CoO2===LiCoO2＋ 6C
在充放电过程中，Li＋在正、负极间不断地进行可逆嵌脱
LixC6－xe－===xLi＋＋6C
Li(1－x)CoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
负极
正极
(4)锂离子电池的应用
便携式电子设备(手机、笔记本电脑等)、交通工具(电动汽车、电动自行车等)、大型储能电站等。
2.复杂电池反应中电极反应式的书写
1.锂离子电池有多种。
(1)某新型锂离子电池以含Li＋导电固体为电解质，电池反应为Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。该电池的负极材料是_____，正极反应式为______________________________。
Li
LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4
Li的化合价升高作负极；LiMn2O4作正极，正极反应式为LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4。
(2)另一种锂电池由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器。电池总反应可表示为Li＋MnO2===LiMnO2，锂电池比容量特别大的原因是_________________
______________________________。
Li相对原子质量较
小，单位质量的Li释放的电子多
(3)不管哪种锂电池都标明“严禁投入水中”，试用化学方程式解释其原因：___________________________。
2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
Li是一种碱金属元素，很活泼，化学性质与钠类似，会与水发生反应。
2.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题：
(1)高铁电池的负极材料是____，放电时负极反应式为______________
_________________。
Zn
3Zn＋6OH－－
6e－===3Zn(OH)2
(2)放电时，正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应，正极反应式为_______________________________________。
放电时，____(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
还原
＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－
正
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课时对点练
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对点训练
题组一 化学电源概述
1.下列说法不正确的是
A.原电池中发生的可逆反应达到平衡时，该电池仍有电流产生
B.铅蓄电池的缺点是比能量低、笨重
C.普通锌锰电池与碱性锌锰电池的比能量不同
D.化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等
√
对点训练
原电池中发生的可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不变，不再有电流产生，A错误；
铅蓄电池的缺点是比能量(单位质量所蓄电能)低，笨重，废弃后会污染环境，循环使用寿命短，B正确；
碱性锌锰电池中负极反应更充分，比能量比普通锌锰电池高，C正确。
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对点训练
2.下列电池不属于化学电源的是
A.碱性锌锰电池 B.铅蓄电池
C.燃料电池 D.太阳能电池
常见的化学电源：碱性锌锰电池、蓄电池、燃料电池，可以将化学能转化为电能，而太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，不是化学电源。
√
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对点训练
题组二 一次电池
3.(2023·南宁高二期中)鱼雷采用Al-Ag2O动力电池，以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液，电池反应为2Al＋3Ag2O＋2KOH===6Ag＋2KAlO2＋H2O，下列说法错误的是
A.Ag2O为电池的正极
B.电子由Ag2O极经外电路流向Al极
C.Al在电池反应中被氧化
D.溶液中的OH－向Al极迁移
√
对点训练
该原电池中，Al元素化合价由0价升高为＋3价，发生氧化反应，所以Al为负极，Ag2O为正极，A、C正确；
放电时，电子从负极沿导线流向正极即电子由Al极通过外电路流向Ag2O极，B错误；
放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，即溶液中的OH－向Al极迁移，D正确。
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对点训练
4.一种锌锰碱性电池，其电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===
Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是
A.电池工作时，锌失去电子
B.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
C.电池负极上发生氧化反应
D.外电路中每通过0.4 mol电子，锌的质量理论上减小13.0 g
√
对点训练
电池工作时，电子由负极流出流向正极，故B错误；
原电池工作时，负极Zn失去电子发生氧化反应，故A、C正确；
由电池总反应式可知，65 g Zn反应转移电子2 mol，则外电路通过0.4 mol电子时，理论上消耗锌13.0 g，故D正确。
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对点训练
5.(2023·西安高二检测)我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液。空气中的氧气与铝反应产生电流，放电时
A.铝电极上发生还原反应
B.阳离子移向负极
C.氧气在正极上得电子
D.电流由铝板经外电路流向铂网
√
对点训练
由题意可知，铝为负极，发生氧化反应，A项错误；
原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B项错误；
氧气在正极得电子，发生还原反应，C项正确；
原电池中，电流由正极流向负极，即由铂网经外电路流向铝板，D项错误。
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对点训练
6.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差别进行发电，在海水中电池总反应式可表示为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.正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na＋不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl是还原产物
√
对点训练
根据总反应式中元素化合价的升降和正、负极的反应原理，正极反应式为5MnO2＋2e－=== ，负极反应式为2Ag＋2Cl－－2e－===
2AgCl，A项错误、B项正确；
原电池中阳离子向正极移动，C项错误；
AgCl是氧化产物，D项错误。
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对点训练
题组三 二次电池
7.(2024·厦门高二检测)如图所示是铅蓄电池构造图，下列说法不正确的是
A.铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为
化学能
B.电池工作时，H＋移向Pb极
C.电池工作时，电子由Pb极通过外电路流向
PbO2极
D.电池工作时，负极发生的反应是Pb－2e－＋ ===PbSO4
√
对点训练
蓄电池充电时是将电能转化为化学能，A正确；
蓄电池放电时，负极上Pb失电子发生氧化反
应，电极反应式为Pb－2e－＋ ===PbSO4，
电子由Pb极通过导线流向PbO2极，电解质溶
液中的阳离子移向正极，即放电时溶液中的H＋向正极PbO2移动，C、D正确、B错误。
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对点训练
8.锂电池反应原理：FePO4＋Li LiFePO4，内部为能够导电的固体
电解质。下列有关该电池说法正确的是
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li＋向负极移动
C.放电时，Li发生还原反应
D.放电时正极反应为FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
√
对点训练
金属电极锂能与硫酸发生反应而溶解；放电时，电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；锂为负极，失去电子发生氧化反应；正极反应为FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4。
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对点训练
9.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，电池的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O
Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解质溶液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe
B.电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C.电池放电过程中，正极附近溶液的酸性增强
D.电池放电时，正极反应为Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－
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对点训练
该电池中活泼金属Fe失去电子，为负极，Ni2O3为正极，因为放电时电极产物为氢氧化物，可以判断电解质溶液为碱性溶液，A正确；
放电时，负极铁失去电子生成Fe2＋，因为电解质溶液为碱性溶液，所以负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B正确；
放电时正极反应为Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－，C错误、D正确。
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综合强化
10.被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液。总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，下列说法不正确的是
A.当该电池消耗2 mol MnO2时，有2 mol电子经电解质溶液移向二氧化锰
B.该电池二氧化锰为正极，发生还原反应
C.当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移的电子数约为1.204×1023
D.电池正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
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综合强化
反应中Mn元素化合价降低，发生还原反应，故二氧化锰作电池的正极，B正确；
Zn元素化合价由0价升高为＋2价，则当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移0.2 mol电子，电子数约为1.204×1023，C正确；
正极上MnO2得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－，D正确。
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综合强化
11.锂氟化碳电池的稳定性很高。电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A.外电路电子由b流向a
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
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综合强化
该电池负极为Li，外电路电子由负极流向正极，即由a流向b，A错误；
Li＋通过离子交换膜在正极上形成LiF，即离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；
Li是活泼金属，能与乙醇反应，所以不能用乙醇溶液代替，C错误。
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综合强化
12.(2023·厦门高二期末)微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是
A.a极为该电池的负极
B.b极的电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－
===[Fe(CN)6]3－
C.放电过程中a极附近溶液pH降低
D.当外电路通过1 mol e－时，理论上溶液中会有1 mol H＋通过质子交换
膜移向b极
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综合强化
该电池中CH3OH作还原剂，所以a极为该
电池的负极，A正确；
b极的电极反应式为[Fe(CN)6]3－＋e－===
[Fe(CN)6]4－，B错误；
放电过程中a极的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，所以其附近溶液pH降低，C正确；
H＋通过质子交换膜移向b极，D正确。
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综合强化
13.锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________(填字母，下同)极流向________极。
b
a
原电池中电流方向是由正极b流向负极a。
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综合强化
(2)电池正极反应式为___________________________。
MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。
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综合强化
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_____(填“是”或“否”)，原因是_________________________
______。
否
电极Li是活泼金属，能与水
反应
由于负极材料Li是活泼金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
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14.(1)Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是_________。电池工作时，电子流向______(填“正极”或“负极”)。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是______________________________________
__________。
Zn(或锌)
正极
锌与还原出来的铜构成锌铜原电池而加快
锌的腐蚀
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综合强化
(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温
度为320 ℃左右，电池反应为2Na＋xS===Na2Sx，正极
的电极反应式为________________。
M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________
____________________。
与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。
离子导体(导电或
电解质)和隔离钠与硫
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综合强化
正极上是S得到电子发生还原反应：xS＋2e－=== ；
要形成闭合回路，M必须能使离子在其中定向移动，
故M的两个作用是导电和隔离；假设消耗的质量都是
207 g，则铅蓄电池能提供的电子为2 mol，而钠硫电
池提供的电子为9 mol，故钠硫电池的放电量是铅蓄电池的4.5倍。
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14作业6 化学电源(一) 常见的一次电池和二次电池
(选择题1～12题，每小题6分，共72分)
题组一 化学电源概述
1．下列说法不正确的是( )
A．原电池中发生的可逆反应达到平衡时，该电池仍有电流产生
B．铅蓄电池的缺点是比能量低、笨重
C．普通锌锰电池与碱性锌锰电池的比能量不同
D．化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等
2．下列电池不属于化学电源的是( )
A．碱性锌锰电池 B．铅蓄电池
C．燃料电池 D．太阳能电池
题组二 一次电池
3．(2023·南宁高二期中)鱼雷采用Al-Ag2O动力电池，以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液，电池反应为2Al＋3Ag2O＋2KOH===6Ag＋2KAlO2＋H2O，下列说法错误的是( )
A．Ag2O为电池的正极
B．电子由Ag2O极经外电路流向Al极
C．Al在电池反应中被氧化
D．溶液中的OH－向Al极迁移
4．一种锌锰碱性电池，其电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是( )
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
C．电池负极上发生氧化反应
D．外电路中每通过0.4 mol电子，锌的质量理论上减小13.0 g
5．(2023·西安高二检测)我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液。空气中的氧气与铝反应产生电流，放电时( )
A．铝电极上发生还原反应
B．阳离子移向负极
C．氧气在正极上得电子
D．电流由铝板经外电路流向铂网
6．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差别进行发电，在海水中电池总反应式可表示为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．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
题组三 二次电池
7．(2024·厦门高二检测)如图所示是铅蓄电池构造图，下列说法不正确的是( )
A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．电池工作时，H＋移向Pb极
C．电池工作时，电子由Pb极通过外电路流向PbO2极
D．电池工作时，负极发生的反应是Pb－2e－＋SO===PbSO4
8．锂电池反应原理：FePO4＋LiLiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。下列有关该电池说法正确的是( )
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li＋向负极移动
C．放电时，Li发生还原反应
D．放电时正极反应为FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
9．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，电池的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是( )
A．电池的电解质溶液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池放电过程中，正极附近溶液的酸性增强
D．电池放电时，正极反应为Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－
10．被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液。总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，下列说法不正确的是( )
A．当该电池消耗2 mol MnO2时，有2 mol电子经电解质溶液移向二氧化锰
B．该电池二氧化锰为正极，发生还原反应
C．当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移的电子数约为1.204×1023
D．电池正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
11．锂氟化碳电池的稳定性很高。电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示：
下列说法正确的是( )
A．外电路电子由b流向a
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D．正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
12．(2023·厦门高二期末)微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是( )
A．a极为该电池的负极
B．b极的电极反应式为4－－e－===3－
C．放电过程中a极附近溶液pH降低
D．当外电路通过1 mol e－时，理论上溶液中会有1 mol H＋通过质子交换膜移向b极
13.(10分)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________(填字母，下同)极流向________极。
(2)电池正极反应式为____________________________________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(18分，每空3分)(1)Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是______。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na＋xS===Na2Sx，正极的电极反应式为__________________________________________。
M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________________________________
________________________________________________________________________。
与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。
作业6 化学电源(一) 常见的一次电池和二次电池
1．A 2.D 3.B
4．B [电池工作时，电子由负极流出流向正极，故B错误；原电池工作时，负极Zn失去电子发生氧化反应，故A、C正确；由电池总反应式可知，65 g Zn反应转移电子2 mol，则外电路通过0.4 mol电子时，理论上消耗锌13.0 g，故D正确。]
5．C [由题意可知，铝为负极，发生氧化反应，A项错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B项错误；氧气在正极得电子，发生还原反应，C项正确；原电池中，电流由正极流向负极，即由铂网经外电路流向铝板，D项错误。]
6．B [根据总反应式中元素化合价的升降和正、负极的反应原理，正极反应式为5MnO2＋2e－===Mn5O，负极反应式为2Ag＋2Cl－－2e－===2AgCl，A项错误、B项正确；原电池中阳离子向正极移动，C项错误；AgCl是氧化产物，D项错误。]
7．B [蓄电池充电时是将电能转化为化学能，A正确；蓄电池放电时，负极上Pb失电子发生氧化反应，电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4，电子由Pb极通过导线流向 PbO2极，电解质溶液中的阳离子移向正极，即放电时溶液中的H＋向正极PbO2移动，C、D正确、B错误。]
8．D
9．C [该电池中活泼金属Fe失去电子，为负极，Ni2O3为正极，因为放电时电极产物为氢氧化物，可以判断电解质溶液为碱性溶液，A正确；放电时，负极铁失去电子生成Fe2＋，因为电解质溶液为碱性溶液，所以负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B正确；放电时正极反应为Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－，C错误、D正确。]
10．A [反应中Mn元素化合价降低，发生还原反应，故二氧化锰作电池的正极，B正确；Zn元素化合价由0价升高为＋2价，则当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移0.2 mol电子，电子数约为1.204×1023，C正确；正极上MnO2得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－，D正确。]
11．D [该电池负极为Li，外电路电子由负极流向正极，即由a流向b，A错误；Li＋通过离子交换膜在正极上形成LiF，即离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；Li是活泼金属，能与乙醇反应，所以不能用乙醇溶液代替，C错误。]
12．B [该电池中CH3OH作还原剂，所以a极为该电池的负极，A正确；b极的电极反应式为3－＋e－===4－，B错误；放电过程中a极的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，所以其附近溶液pH降低，C正确；H＋通过质子交换膜移向b极，D正确。]
13．(1)b a (2)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
(3)否 电极Li是活泼金属，能与水反应
解析 (1)原电池中电流方向是由正极b流向负极a。(2)在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。(3)由于负极材料Li是活泼金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
14．(1)Zn(或锌) 正极 锌与还原出来的铜构成锌铜原电池而加快锌的腐蚀
(2)xS＋2e－===S 离子导体(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5
解析 (2)正极上是S得到电子发生还原反应：xS＋2e－===S；要形成闭合回路，M必须能使离子在其中定向移动，故M的两个作用是导电和隔离；假设消耗的质量都是207 g，则铅蓄电池能提供的电子为2 mol，而钠硫电池提供的电子为9 mol，故钠硫电池的放电量是铅蓄电池的4.5倍。
