[名校联盟]山东省德州市平原一中高二化学《原电池的工作原理》

1、1.1.试从电极的活泼性、电极反应类型、电子流向等角试从电极的活泼性、电极反应类型、电子流向等角度分析怎样判断原电池的正、负两极？度分析怎样判断原电池的正、负两极？提示：提示：（1 1）通过金属电极的活泼性：活泼性强的为负）通过金属电极的活泼性：活泼性强的为负极，弱的为正极。极，弱的为正极。（2 2）通过电极反应：）通过电极反应：负极负极发生氧化反应，正极发生氧化反应，正极发生还原反应。发生还原反应。（3 3）通过电子流向及反应中电子得失：）通过电子流向及反应中电子得失：负极负极电子流出，反应中失电子；电子流出，反应中失电子；正极正极电子流入，反应中得电子。电子流入，反应中得电子。2.2.试探

2、究下列原电池装置的电极情况：试探究下列原电池装置的电极情况：提示：提示：（）装置中）装置中MgMg、AlAl均与盐酸反应，且活泼性均与盐酸反应，且活泼性MgAlMgAl，故，故MgMg作负极，作负极，AlAl作正极；（作正极；（）装置中）装置中AlAl与与NaOHNaOH溶液反应而溶液反应而MgMg不反应，故不反应，故AlAl作负极，作负极，MgMg作正极；作正极；（）装置中，）装置中，FeFe在浓在浓HNOHNO3 3中钝化，而中钝化，而CuCu与浓与浓HNOHNO3 3反反应，故应，故CuCu作负极，作负极，FeFe作正极。作正极。3.3.试从电极反应的类型和离子的移动方向两方面比较试从电

3、极反应的类型和离子的移动方向两方面比较原电池和电解池的不同。原电池和电解池的不同。1.1.原电池、电解池的电极材料是否一定参与反应。原电池、电解池的电极材料是否一定参与反应。提示：提示：不一定。不一定。燃料电池中的电极只起导电作用，燃料电池中的电极只起导电作用，不参与电极反应。不参与电极反应。原电池的正极、电解池的阴极一般不参与电极反应。原电池的正极、电解池的阴极一般不参与电极反应。2.2.以锌和稀硫酸反应设计原电池为例设计原电池（写以锌和稀硫酸反应设计原电池为例设计原电池（写出设计思路并画出示意图）。出设计思路并画出示意图）。提示：提示： 3.3.设计原电池时，应怎样选择电极材料？设计原电池

4、时，应怎样选择电极材料？提示：提示：选择还原性较强的金属作负极，易导电且比选择还原性较强的金属作负极，易导电且比负极活动性弱的物质作正极。负极活动性弱的物质作正极。负极必须能够和电解负极必须能够和电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料。金属材料。设计燃料电池时，电极本身不参与反应，设计燃料电池时，电极本身不参与反应，正负极可以使用相同的惰性电极。正负极可以使用相同的惰性电极。 【典例【典例2 2】铅蓄电池是典型的可充电型电池，电池总反】铅蓄电池是典型的可充电型电池，电池总反应式为：应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+4H+4

5、H+ +2SO+2SO4 42-2- 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O。请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）： （1 1）放电时：正极的电极反应式是）放电时：正极的电极反应式是_；电解；电解液中液中H H2 2SOSO4 4的浓度将变的浓度将变_；当外电路通过；当外电路通过1 mol1 mol电子时，理论上负极板的质量增加电子时，理论上负极板的质量增加_g_g。（2 2）在完全放电耗尽）在完全放电耗尽PbOPbO2 2和和PbPb时，若按图连接（图中时，若按图连接（图中电极为放电前的电极），电解一段时间后，则在电极为放电前的电极

6、），电解一段时间后，则在A A电极电极上生成上生成_，电极反应：，电极反应：_，B B电极上生成电极上生成_，电极反应，电极反应_，此时铅蓄电池的正负，此时铅蓄电池的正负极的极性放电前将极的极性放电前将_。 【思路点拨【思路点拨】（1 1）可充电型电池放电时是原电池；）可充电型电池放电时是原电池；（2 2）电极参与反应；）电极参与反应；（3 3）电极反应和电池反应的关系。）电极反应和电池反应的关系。 【自主解答【自主解答】（1 1）放电时正极上发生还原反应，由总）放电时正极上发生还原反应，由总电池反应知，发生还原反应的物质为电池反应知，发生还原反应的物质为PbOPbO2 2，产物为，产物为Pb

7、SOPbSO4 4，同时消耗，同时消耗H H2 2SOSO4 4，故正极反应为：，故正极反应为：PbOPbO2 2+2e+2e- -+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O。（2 2）当完全耗尽）当完全耗尽PbOPbO2 2和和PbPb时，按图连接时，时，按图连接时，A A极为电极为电解池的阴极，电解质溶液中解池的阴极，电解质溶液中PbSOPbSO4 4产生的产生的PbPb2+2+，在此极，在此极上得电子，发生还原反应上得电子，发生还原反应PbSOPbSO4 4+2e+2e- -Pb+SOPb+SO4 42-2-；而；而B B为为电解池的阳极，电极反应可由总电池反应电解池的阳极，电极反应可由总电池反应2PbSO2PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+PbOPb+PbO2 2+4H+4H+ +2SO+2SO4 42-2-，减去阴极反应得到，减去阴极反应得到，PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O OPbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- -。答案答案：（1 1）PbOPbO2 2+2e+2e- -+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O 小小 4848（2