《原电池的原理及应用》

原电池原理及应用高考资源网

原电池以氧化还原反应为基础，使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，从而产生电流，实现化学能向电能转化的装置。将化学能转化成电能的装置叫做原电池.

知识扫描1、概念:从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。高考资源网2、原电池的形成条件（3）

形成闭合回路

（两电极用导线连接，或接触,或用盐桥连接。）（2）电解质溶液

（1）两导体作电极

知识扫描①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体）;②两不活泼的导体－石墨或Pt等（燃料电池电极）;③金属和金属氧化物(铅蓄电池，银锌电池）.高考资源网Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑还原反应失去电子溶液中氧化性的微粒得到电子3、工作原理较活泼金属不活泼金属或石墨Zn2+H+H+

e-SO42-溶液中，

从负极定向移动到正极，

从正极定向移动到负极，形成闭合回路。○○○○○H2○SO42-CuZn负极正极阳离子阴离子知识扫描CuZn氧化反应CuZn○○○○○○CuZn○○○○○○○○○○CuZn○○○CuZn○○○高考资源网4、正负极的判断方法：（2）根据电流方向或电子流动的方向判断（3）根据发生的反应判断活泼性强的金属作负极活泼性较弱的金属或非金属作正极电子流出的一极为负极,电子流进的一极为正极电流是由正极流向负极发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极（4）根据反应的现象判断

质量减轻的一极为负极,质量增加或有气泡冒出的一极为正极（5）根据离子的定向移动方向判断

阳离子移向正极，阴离子移向负极知识扫描（1）根据两极材料判断高考资源网稀硫酸CFeACuZn硫酸铜溶液食盐水FeCA负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu总：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-

=H2↑总：Fe+2H+=Fe2++H2

↑负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：2H2O

+O2+4e-

=4OH-总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓

知识扫描5、电极反应式的书写高考资源网

仅有一个电极材料参与反应的原电池：负极：M-xe-=Mx+

正极：视电解质溶液而定

(1)酸性强析氢

(2)酸性弱或中性吸氧

(3)不活泼金属盐析出不活泼金属方法点拨5、电极反应式的书写高考资源网负极：2Al+8OH－—6e-=2AlO2－

+4H2O正极：6H2O+6e-=3H2↑

+6OH－

总：2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－

+3H2↑

稀硫酸负极：Mg—2e-=Mg2+正极：2H++2e-

=H2↑总：Mg+2H+=Mg2++H2

↑判断两极时还要考虑电极与电解质溶液反应情况,更易与电解质溶液反应的一极作负极5、电极反应式的书写知识扫描高考资源网

氢氧燃料电池2e-2e-氢气氧气

H2OHH++OH

OH--A

负极

正极知识扫描5、电极反应式的书写（燃料电池）稀H2SO4NaOH溶液高考资源网介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要充分考虑电极反应后产物所处的介质----电解质环境，应将电解质溶液中参与电极反应的粒子写进电极反应式。知识扫描5、电极反应式的书写（燃料电池）高考资源网例:

据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电.试写出该电池放电时的电极反应和总反应式.5、电极反应式的书写（燃料电池）知识扫描

燃烧反应式

2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O电池总反应

2CH3OH＋3O2＋４OH－＝2CO32－＋6H2O负极:2CH3OH－12e－＋

16OH

－＝2CO32－＋12H2O正极:3O2＋6H2O＋12e－＝12OH－高考资源网方法点拨5、电极反应式的书写

燃料电池1.先写燃烧反应式,再写电池总反应式2.然后写正极反应式3.最后用电池总反应式减去正极反应式,所得就是负极反应式4.注意电极反应产物与电解质溶液离子是否反应,正确利用“三守恒”高考资源网

(2006重庆理综)铅蓄电池是典型的可充型电池，正负极板是惰性材料，电池总反应式：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4＋2H2O请回答下列问题：放电时：正极的电极反应式是

电解液中H2SO4的浓度将变

；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加

g。

放电充电

PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O；

（负极：Pb-2e－+SO42-=PbSO4

）变小48知识扫描5、电极反应式的书写（蓄电池）高考资源网方法点拨5、电极反应式的书写可充电电池1.确定放电时为原电池2.放电时,发生氧化反应的物质为负极,发生还原反应的物质为正极3.注意电极反应产物与电解质溶液离子是否反应4.利用“三守恒”高考资源网6、原电池原理的应用知识扫描7.金属的腐蚀及其防护析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（pH＜4.3）水膜酸性很弱或中性电极反应负极正极总反应式Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH–Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2高考资源网原电池应用——化学电源负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+

正极（石墨）：

2NH4+

+2e-+2MnO2=2NH3+H2O+Mn2O3

总反应：Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3+H2O+Mn2O3

1、锌-锰干电池(酸性）常用电池的电极反应和电池总反应式书写高考资源网2、铅蓄电池负极Pb：Pb+SO42--2e-=PbSO4正极PbO2：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电高考资源网钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，3、银-锌电池负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正极：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-总反应：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag高考资源网5、海水电池（电解质溶液为海水）负极：4Al-12e—=4Al3+，正极：3O2+6H2O+12e—=12OH–总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3

4、燃料电池（如氢氧燃料电池、熔融盐燃料电池等）高考资