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专题8 原电池 化学电源,考点20 原电池原理 考点21 化学电源,考点20 原电池原理,600分考点 700分考法 考法1：原电池的判断 考法2：原电池正负极的判断 考法3：原电池电极反应式的书写 考法4：原电池原理的应用,原电池原理 (1)原电池：把化学能转化为电能的装置。 (2)原电池的形成条件 能自发进行的氧化还原反应。 两个活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。 形成闭合回路，需满足三个条件：第一，存在电解质溶液；第二，两电极直接或间接接触；第三，两电极插入电解质溶液。,原电池原理 (3)工作原理 图甲和图乙是铜锌原电池装置示意图。 【说明】图乙盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。 盐桥的作用：a.使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触；b.平衡电荷；c.提高电池效率。,原电池原理 (4)导电粒子流向(如图) 电子流向(外电路)：负极导线正极(电流方向与电子流向相反)。 离子流向(内电路)：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。 【注意】无论在原电池中还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。,返回,考法1 原电池的判断 1分析有无外接直流电源，有外接直流电源的为电解池，无外接直流电源的才可能为原电池。 2依据原电池的形成条件判断。主要四看： (1)看电极：两极为导体，且存在活动性差异； (2)看溶液：两极插入溶液中； (3)看回路：形成闭合回路或两极直接接触； (4)看本质：看能否发生氧化还原反应，原电池反应是总反应能够自发进行的氧化还原反应。,返回,考法2 原电池正、负极的判断 【注意】金属的活动性受所处的环境影响。如Mg、Al的活动性：在中性或酸性溶液中活动性MgAl；而在碱性溶液中，Al与OH反应，Mg不反应，所以，Mg与Al连线后放入NaOH溶液中，Al是负极，Mg是正极。Fe、Cu相连，浸入稀HNO3中，Fe作负极，浸在浓HNO3中Cu作负极(Fe钝化)。,返回,考法3 原电池电极反应式的书写 1用“三步法”书写电极反应式,考法3 原电池电极反应式的书写 2总反应式法书写电极反应式 (1)书写步骤 步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne)。 步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。 步骤三：写电极反应式。 负极反应：还原剂ne=氧化产物 正极反应：氧化剂ne=还原产物 (2)书写技巧 若电极反应式较难时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易的电极反应式，即得较难的电极反应式。,返回,考法4 原电池原理的应用 1加快氧化还原反应的速率 一个自发的氧化还原反应，设计成原电池时，反应速率增大. 2可用于比较金属的活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 3设计原电池 (1)根据一个氧化还原反应的方程式，将其分为氧化反应和还原反应两个半反应。 (2)根据原电池反应特点，结合两个半反应，选择合适的电极材料和电解质溶液设计原电池。 (3)电解质溶液的选择：电解质是使负极放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极 或电解质溶液中溶解的其他物质 (如溶液中溶解的氧气)发生反应。 (4)电极材料的选择：原电池的电极必须能导电。负极一般能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料。,考法4 原电池原理的应用 4用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。 例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。,返回,考点21 化学电源,600分考点 700分考法 考法5：燃料电池电极反应式的书写 考法6：可充电电池的反应规律,1一次电池 (1)普通锌锰干电池 锌锰干电池是用锌制圆筒形外壳作负极，位于中央的顶端盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑。其电极反应如下：,1一次电池 (2)碱性锌锰电池 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： (3)锂电池 锂电池是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。其电极反应如下：,2二次电池 (1)最常见的二次电池是铅蓄电池，其正极覆盖PbO2，负极覆盖Pb，电解质是H2SO4溶液。 (2)铅蓄电池放电时的电极反应式 (3)铅蓄电池充电时的电极反应式,3燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种：,返回,考法5 燃料电池电极反应式的书写 燃料电池的总反应往往相当于燃料完全燃烧，但还要考虑燃烧产物与电解质溶液是否发生反应。燃料电池中都是燃料在负极失电子，O2在正极得电子。 1书写燃料电池的电极反应式时注意事项 (1)若电解质是酸性的，在电极反应式中不能出现OH。 (2)若电解质是碱性的，在电极反应式中不能出现H。,考法5 燃料电池电极反应式的书写 2常见两种燃料电池电极反应式的书写 (1)甲烷氧气燃料电池电极反应式的书写 该电池将金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气。 (2)丁烷氧化物燃料电池电极反应式的书写 该电池中导电离子是氧化物中的O2。,返回,考法6 可充电电池的反应规律 1可充电电池有充电和放电两个过程，放电是原电池反应，充电是电解池反应。 2放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。 原电池的电极反应和总反应都必须遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒。 【注意】可充电电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正。,返回,
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