寿昌中学高二化学期末复习2：原电池原理及其应用ylin

原电池原理及其应用专题复习一、原电池1.定义：把化学能转变为电能的装置理解：①外形：无外加电源②氧化还原反应理论上都可以被设计成原电池2.形成条件：①一般要具备

的两个电极；（可以是金属与金属、金属与非金属导体或金属氧化物）（

电池的两个电极可以相同）②有

溶液；③形成

；④自发的发生氧化还原反应活泼性不同燃料电解质闭合的回路二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用一般负极：

的金属正极：

的金属可以理解成：

与电解质溶液反应

练习：Mg-Al-H2SO4中

是正极，

是负极Mg-Al-NaOH中

是正极

是负极MgAlAlMg活泼性强活泼性弱负极1.由组成原电池的电极材料判断二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断电子：由

流出，流入

；电流：由

流出，流入

。负极正极正极负极二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断

3.根据电极反应类型判断负极：

电子，发生

反应正极：

电子，发生

反应失得氧化还原二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断3.根据电极反应类型判断4.根据电解质溶液离子移动的方向判断阴离子：向

极移动阳离子：向

极移动负正二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断3.根据电极反应类型判断

4.根据电解质溶液离子移动的方向判断

5.根据电极现象来判断负极：

；正极：

；牺牲、溶解增重、气泡二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子（电流）流动的方向判断

3.根据电极反应类型判断

4.根据电解质溶液离子移动的方向判断

5.根据电极现象来判断6.燃料电池中燃料在

反应氧化剂在

反应

负极正极1.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极产生大量气泡，b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。则四种金属的活泼性顺序为：

。a＞c＞d＞ba＞bc＞d

a＞cd＞b练习1、判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。

CuCFeCl3溶液负极：Cu

失电子Cu-2e-=Cu2+正极：Fe3+得电子2Fe3++2e-=2Fe2+A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先写出总反应：即负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu+2Fe3＋

=Cu2＋

+2Fe2＋根据化合价升降判断正负极三、电极方程式的书写2、请写出右边原电池的电极方程式。总反应方程式：负极：Al失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O负极总反应：

2Al+8OH-

－6e－＝2AlO2-+4H2O正极：总反应－负极反应6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑MgAlNaOH溶液A拆成离子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－

+3H2↑根据化合价升降判断正负极2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑3.燃料电池电极方程式的写法总反应：实际上就是燃料的完全燃烧。负极（通入燃料）：为燃料失去电子的氧化反应，正极（通入氧化剂）：为氧化剂得到电子的还原反应。负极总反应:

2H2-4e-+4OH-＝4H2O正极:总反应－负极反应

总反应：2H2+O2＝2H2O负极:H2失e－4H++4OH-＝4H2O2H2-4e-＝4H＋O2+2H2O+4e-＝4OH-例:Pt电极,电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池正极：PbO2＋2e－

＝PbSO4↓4.复杂原电池电极方程式的书写方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子带负电；失电子带正电”的原则，利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O练习：写出铅酸蓄电池的电极反应：负极：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4↓正极：PbO2得电子＋4H＋＋2H2O带4个单位负电荷不带电荷方案1.右边加4OH－方案2.左边加4H＋+SO42－×√1、(1)今有在氢氧化钾溶液中2H2+O2==2H2O反应，构成燃料电池，则负极应通

，正极通的是

，电极反应式分别为

，

。(2)如果把氢氧化钾改为稀硫酸作电解质，则电极反应式分为

，

。（1）和（2）的电池液不同，反应进行后，其溶液的pH值各有何变化

？

H2O22H2-

4e-

+4OH-=4H2OO2+2H2O+4e-

=4OH-2H2-4e-=4H+4H++O2+4e-=2H2O(1)减小(2)增大(3)如果把氢气改为甲烷，氢氧化钾作导电物质，则负极的电极反应式为.CH4+10OH--8e-→CO32-+7H2O练习2、关于下图装置的叙述，正确的是A．铝是负极，铝片上析出无色气体。B．石墨是阳极，石墨棒上析出黄绿色气体C．溶液中两电极间产生白色沉淀。D．溶液中先产生白色沉淀，最后沉淀溶解。C练习3、如果该汽车发动机氢氧燃料电池原理其基本构造如图所示，a、b两个电极由多孔石墨制成，通入的气体由孔隙中逸出，在电极表面放电。下列说法正确的是（）①a是正极；②正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-

③电解质溶液中K+向负极移动，OHˉ向正极移动；④工作时，电子由a经外电路流向bA、①②B、②③C、③④D、②④D练习4.05上海化学关于如图所示装置的叙述，正确的是

A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少 C电流从锌片经导线流向铜片

D氢离子在铜片表面被还原练习D5、（泰州联考）据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2=2ZnO，其原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述正确的是（）A．锌为正极，空气在负极反应B．负极还原反应，正极氧化反应C．负极的电极反应为：Zn－2e-+2OH-=ZnO+H2OD．电池工作时溶液的pH降低C练习四、金属的腐蚀与防护1、化学腐蚀与电化学腐蚀金属腐蚀的实质金属的腐蚀种类原理区别腐蚀速度联系金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-ne-=Mn+

化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生有电流产生金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀电解池腐蚀>原电池腐蚀>化学腐蚀>原电池保护>电解池保护往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大条件正极反应负极反应电池反应溶液反应水膜酸性较强水膜呈中性或弱碱性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀2Fe-4e-==2Fe2+Fe-2e-==Fe2+2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氢腐蚀）4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）防止金属腐蚀的措施防止金属腐蚀的原理3、金属的电化学防护形成原电池：牺牲负极,保护正极外加电流形成电解池：牺牲阳极，保护阴极改变金属组成和结构与活动性更强的金属形成原电池,被保护金属作正极利用电解池原理，被保护金属作阴极通过改变结构而改变性质隔绝空气和水覆盖保护层练习1、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验

数天后数天后图一图二（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈

性，铁钉发生

腐蚀，电极反应为：

（3）图二说明原溶液呈

性，铁钉发生

腐蚀，电极反应为：发生了原电池反应中性或弱碱吸氧负极:Fe-2e-=Fe2+;正极:2H2O+O2+2e-

=4OH-负极:Fe-2e-=Fe2+；正极:2H++2e-=H2↑较强酸性析氢谢谢大家！！2.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)练习3．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（）①Fe由+2价转化为+3价，②O2被还原，③产生H2，④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O，⑤杂质碳被氧化除去A．①②B．③④C．①②③④D．①②③④⑤练习C4．下列叙述中正确的是（）①锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破坏后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·xH2OA．都正确B．①③C．①D．②③5．以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生