第一節(jié)原電池化學(xué)電源

1、2013屆高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 1 1了解原電池的工作原理，能寫(xiě)出電了解原電池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式；極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式； 2 2了解常用化學(xué)電源的種類(lèi)和構(gòu)造及了解常用化學(xué)電源的種類(lèi)和構(gòu)造及新型電源的工作原理，尤其是可充電電池新型電源的工作原理，尤其是可充電電池的充放電過(guò)程；的充放電過(guò)程； 3 3根據(jù)所給自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，設(shè)計(jì)原根據(jù)所給自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，設(shè)計(jì)原電池并能繪制裝置圖。電池并能繪制裝置圖。 2013年高考考試說(shuō)明 一原電池的工作原理：一原電池的工作原理：1.1.定義：定義： 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置為原電化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置為原電池。從理論上說(shuō)，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還

2、池。從理論上說(shuō)，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池。原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池。2.2.電極名稱：電極名稱：原電池原電池相對(duì)活潑的電極為負(fù)極相對(duì)活潑的電極為負(fù)極相對(duì)不活潑的電極為正極相對(duì)不活潑的電極為正極3.3.電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：原電池原電池負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：失電子的氧化反應(yīng)失電子的氧化反應(yīng)得電子的還原反應(yīng)得電子的還原反應(yīng)4 4、原電池的形成條件、原電池的形成條件( (4 4) )、形成閉合回路形成閉合回路：、能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：、電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液：、兩導(dǎo)體作電極兩導(dǎo)體作電極：電極和電解質(zhì)溶液電極和電解質(zhì)溶液 參與電極反應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路參與電極反

3、應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路 、活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種、活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金非金屬導(dǎo)體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金屬為負(fù)極。屬為負(fù)極。 、兩不活潑的導(dǎo)體石墨或、兩不活潑的導(dǎo)體石墨或PtPt等。（燃料等。（燃料電池電極）電池電極） 兩電極用導(dǎo)線連接兩電極用導(dǎo)線連接，或接觸?；蚪佑|。 練習(xí)：練習(xí)： 下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶溶液液CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFMnZnZ4OS2HNnZCu4OS2Cu CuS

4、O4原電池原電池 “負(fù)極出電子，電子負(fù)極出電子，電子回正極回正極”（外電路）（外電路） “正電荷移向正極，正電荷移向正極，負(fù)電荷移向負(fù)極負(fù)電荷移向負(fù)極”（內(nèi)（內(nèi)電路）電路） “電流由正極流向電流由正極流向負(fù)極（外電路）負(fù)極（外電路）” “電流由負(fù)極流向電流由負(fù)極流向正極（內(nèi)電路）正極（內(nèi)電路）”(3)(3)雙液原電池雙液原電池的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)： 能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。、鹽橋的作用：、鹽橋的作用： 、形成閉合回路。、形成閉合回路。 、平衡電荷。、平衡電荷。、雙液原電池的工作原理雙液原電池的工作原理（有關(guān)概念）（有關(guān)概念） 原電池是由兩原電池是由兩個(gè)個(gè)半電池半電池組成的；組

5、成的；半電池半電池中的反應(yīng)就中的反應(yīng)就是是半反應(yīng)半反應(yīng), ,即即電極電極反應(yīng)反應(yīng), ,所以半電池所以半電池又叫又叫電極電極（不是電（不是電極導(dǎo)體）。極導(dǎo)體）。原電池的表示方法：原電池的表示方法： (-) Zn | Cu2+ | Cu (+) (-) Zn | Zn2+ (C1) Cu2+ (C2) | Cu (+) “”鹽橋鹽橋 7、電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇、電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇（電池的電極必須導(dǎo)電）（電池的電極必須導(dǎo)電） 電解質(zhì)溶液一般要電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則左右兩個(gè)燒杯

6、中的電解左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽(yáng)離子。有相同的陽(yáng)離子。氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液鹽橋鹽橋失失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H+2e- =H2陰離子陰離子陽(yáng)離子陽(yáng)離子總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極正極正極 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式）離子方程式）（化學(xué)方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)電極反應(yīng)正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽(yáng)離子陽(yáng)離子外電路外

7、電路內(nèi)電路內(nèi)電路MgAlAlMg 活潑性較強(qiáng)活潑性較強(qiáng)活潑性較弱活潑性較弱非金屬非金屬負(fù)極負(fù)極8、原電池正負(fù)極判斷、原電池正負(fù)極判斷1）.由組成原電池的電極材料判斷由組成原電池的電極材料判斷負(fù)極負(fù)極正極正極正極正極負(fù)極負(fù)極8、原電池正負(fù)極判斷、原電池正負(fù)極判斷1）.由組成原電池的電極材料判斷由組成原電池的電極材料判斷8、原電池正負(fù)極判斷、原電池正負(fù)極判斷負(fù)負(fù)正正2）.根據(jù)電子根據(jù)電子(電流電流)流動(dòng)的方向判斷流動(dòng)的方向判斷 1).由組成原電池的電極材料判斷由組成原電池的電極材料判斷2).根據(jù)電子根據(jù)電子(電流電流)流動(dòng)的方向判斷流動(dòng)的方向判斷 失失得得氧化氧化還原還原3）.根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移

8、動(dòng)的方根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方向判斷向判斷 8、原電池正負(fù)極判斷、原電池正負(fù)極判斷3）.根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方向判斷向判斷 犧牲、溶解犧牲、溶解增重、氣泡增重、氣泡4）.根據(jù)電極反應(yīng)類(lèi)型判斷根據(jù)電極反應(yīng)類(lèi)型判斷 1）.由組成原電池的電極材料判斷由組成原電池的電極材料判斷2）.根據(jù)電子根據(jù)電子(電流電流)流動(dòng)的方向判斷流動(dòng)的方向判斷 8、原電池正負(fù)極判斷、原電池正負(fù)極判斷5）.根據(jù)電極現(xiàn)象來(lái)判斷根據(jù)電極現(xiàn)象來(lái)判斷 負(fù)極負(fù)極正極正極3）.根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方向判斷向判斷 4）.根據(jù)電極反應(yīng)類(lèi)型判斷根據(jù)電極反應(yīng)類(lèi)型判斷 1）.由組成原電

9、池的電極材料判斷由組成原電池的電極材料判斷2）.根據(jù)電子根據(jù)電子(電流電流)流動(dòng)的方向判斷流動(dòng)的方向判斷 8、原電池正負(fù)極判斷、原電池正負(fù)極判斷正負(fù)極的判斷正負(fù)極的判斷判斷依據(jù)判斷依據(jù)負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料活潑性較強(qiáng)的金活潑性較強(qiáng)的金屬屬活潑性較差的金屬活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘倩驅(qū)щ姷姆墙饘匐娮恿鲃?dòng)方向電子流動(dòng)方向電子流出極電子流出極電子流入極電子流入極陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向 陰離子移向的極陰離子移向的極陽(yáng)離子移向的極陽(yáng)離子移向的極發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象不斷溶解或質(zhì)量不斷溶解或質(zhì)量不斷減少不斷減少有氣體生成、電極有氣體生成

10、、電極的質(zhì)量不斷增加的質(zhì)量不斷增加9 9、原電池的設(shè)計(jì)原電池的設(shè)計(jì)v設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的問(wèn)題：設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的問(wèn)題：v、有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)、有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)v、要有電極材料、要有電極材料v、電解質(zhì)溶液、電解質(zhì)溶液v、組成閉合回路、組成閉合回路v、裝置、裝置請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)：請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)：設(shè)計(jì)成一個(gè)設(shè)計(jì)成一個(gè)能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池裝能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池裝置，并寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。置，并寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。（1）、裝置可采用燒杯和鹽橋）、裝置可采用燒杯和鹽橋（2）、注明原電池的正極和負(fù)極）、注明原電池的正極和負(fù)極（3）、注明外電路中電子的流向）、注明外電路中電子

11、的流向（4）、寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)）、寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)提提示示與與要要求求Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+ 、根據(jù)氧化還、根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng)電極反應(yīng)。 、根據(jù)電極反、根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的應(yīng)確定合適的電極材電極材料料和和電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 逆向思維：逆向思維： 利用剛才利用剛才Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)一個(gè)原電池一個(gè)原電池.CuFeCuSO4FeSO4化合價(jià)升高化合價(jià)升高 失失2e- 化合價(jià)降低化合價(jià)降低 得得2e-【歸納與總結(jié)歸納與總結(jié)】、原電池的設(shè)計(jì)思路原電池的設(shè)計(jì)思路 、以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)為基以自發(fā)進(jìn)行

12、的氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)礎(chǔ)；、把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，從而確定電和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，從而確定電極反應(yīng)極反應(yīng)；、以兩極反應(yīng)為原理，確定電極材以兩極反應(yīng)為原理，確定電極材料及電解質(zhì)溶液料及電解質(zhì)溶液；、畫(huà)出裝置簡(jiǎn)圖畫(huà)出裝置簡(jiǎn)圖。Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag化合價(jià)升高失化合價(jià)升高失2e-化合價(jià)降低得化合價(jià)降低得2e-電極：負(fù)極是電極：負(fù)極是Cu，正極可以是，正極可以是Ag或或C等。等。 電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：負(fù)極：負(fù)極：Cu 2e- = Cu2+ 正極：正極：2Ag+ + 2e- = 2 Ag電解液：電解液： AgNO

13、3 或者：或者： Cu(NO3)2 、AgNO3 思考討論思考討論： 利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1).電極電極X的材料是的材料是 _；電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y是是_； (2).銀電極為電池的銀電極為電池的_極，極，發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)X電極上電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)； (3).外電路中的電子是從外電路中的電子是從 _ 電極流向電極流向_電極。電極。例例1、(2007年高考海南化學(xué)卷年高考海南化學(xué)卷) 依據(jù)氧化還原依據(jù)氧化還原反應(yīng)：反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。計(jì)

14、的原電池如圖所示。鹽橋鹽橋XYACuSO4溶液溶液電流計(jì)電流計(jì)Ag銅銅(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age AgCu -2e Cu2負(fù)負(fù)(Cu)正正(Ag)三、電池、電極方程式的書(shū)寫(xiě)三、電池、電極方程式的書(shū)寫(xiě)1. 簡(jiǎn)單原電池簡(jiǎn)單原電池 1) 1) 判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫(xiě)判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式。出電極反應(yīng)式。 負(fù)極：負(fù)極： Cu 失電子失電子 Cu - 2e- = Cu2+正極：正極： Fe3+得電子得電子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+、先寫(xiě)出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)、先寫(xiě)出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)、拆成離子方程式：、拆成離子方程式：Cu +

15、 2Fe3 = Cu2 + 2Fe2、根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極、根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極CuFeCl3溶液溶液ACFeCl3溶液2) 請(qǐng)寫(xiě)出請(qǐng)寫(xiě)出右邊原電池的右邊原電池的電極電極方程式。方程式?？偡磻?yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：負(fù)極：負(fù)極：Al，失，失 Al3+ 拆成離子方程式：拆成離子方程式：2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2Mg AlNaOH溶液溶液AMg AlNaOH溶液溶液A(1)(1)直接書(shū)寫(xiě)直接書(shū)寫(xiě) 在判斷出原電池的正、負(fù)極后，再搞在判斷出原電池的

16、正、負(fù)極后，再搞清正、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)或離子，結(jié)合清正、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)或離子，結(jié)合得失電子數(shù)即可寫(xiě)出電極反應(yīng)式注意，得失電子數(shù)即可寫(xiě)出電極反應(yīng)式注意，若是正、負(fù)極得失電子后的粒子能與電解若是正、負(fù)極得失電子后的粒子能與電解質(zhì)溶液繼續(xù)反應(yīng)，則應(yīng)加和寫(xiě)出總的反應(yīng)質(zhì)溶液繼續(xù)反應(yīng)，則應(yīng)加和寫(xiě)出總的反應(yīng)方程式方程式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(2)(2)按要求書(shū)寫(xiě)按要求書(shū)寫(xiě) 若給出兩電極方程式，只要依據(jù)得失電子若給出兩電極方程式，只要依據(jù)得失電子守恒，將兩極反應(yīng)加和，即得總反應(yīng)方程式；守恒，將兩極反應(yīng)加和，即得總反應(yīng)方程式； 若給出某一電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式，若給出某一電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式，

17、則依據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)方程式減去某一則依據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)方程式減去某一電極反應(yīng)式，即得另一電極反應(yīng)式；電極反應(yīng)式，即得另一電極反應(yīng)式； 若根據(jù)給出的總反應(yīng)方程式來(lái)分析兩電極若根據(jù)給出的總反應(yīng)方程式來(lái)分析兩電極反應(yīng)，只需根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，結(jié)合負(fù)極反應(yīng)，只需根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，結(jié)合負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)( (元素化合價(jià)升高元素化合價(jià)升高) )，正極發(fā)生還原，正極發(fā)生還原反應(yīng)反應(yīng)( (元素化合價(jià)降低元素化合價(jià)降低) )，即可作出分析。，即可作出分析。 書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)式的注意事項(xiàng)：書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)式的注意事項(xiàng)： (1) (1)明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其

18、明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價(jià)的變化；他物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價(jià)的變化； (2) (2)確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的離子，還是其他物質(zhì)離子，還是其他物質(zhì)( (如溶有或通入的氧氣如溶有或通入的氧氣) )； (3) (3)判斷是否存在特定的條件判斷是否存在特定的條件( (如介質(zhì)中的粒如介質(zhì)中的粒子子H H、OHOH非放電物質(zhì)參加反應(yīng)非放電物質(zhì)參加反應(yīng)) )，進(jìn)而推斷電解，進(jìn)而推斷電解質(zhì)溶液的酸堿性的變化；質(zhì)溶液的酸堿性的變化； (4) (4)總的反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒、得失電子總的反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒

19、。守恒、電荷守恒。電池電池化學(xué)電池化學(xué)電池太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池原子能電池原子能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時(shí)將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置四、化學(xué)電源四、化學(xué)電源化化學(xué)學(xué)電電池池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池鉛蓄電池鉛蓄電池鋅銀蓄電池鋅銀蓄電池鎳鎘電池鎳鎘電池鋰離子電池鋰離子電池普通干電池普通干電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池 電池中的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)電池中的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行一次氧化還原反應(yīng)并放電行一

20、次氧化還原反應(yīng)并放電之后，就不能再次利用。之后，就不能再次利用。 又稱充電電池或蓄又稱充電電池或蓄電池。放電后經(jīng)充電可使電電池。放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)獲得重生，池中的活性物質(zhì)獲得重生，恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)使用。使用。 是一種連續(xù)地將燃料是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池。池。氫氣、甲醇、氫氣、甲醇、天然氣、煤氣天然氣、煤氣與氧氣組成燃料與氧氣組成燃料電池電池鋅片石墨電解質(zhì)干電池構(gòu)造干電池構(gòu)造負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極（鋅筒）：負(fù)極（鋅筒）： Zn-2e-=Zn2+ 正極（石

21、墨）正極（石墨）:2NH4+2MnO2 + 2e-=2NH3+Mn2O3+H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2NH4+2MnO2 = Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O干電池干電池（NHNH4 4ClCl糊狀物為電解質(zhì)）糊狀物為電解質(zhì)）工作原理：工作原理：堿性鋅錳電池構(gòu)造示意圖堿性鋅錳電池構(gòu)造示意圖(-) ZnKOHMnO2 (+)負(fù)極(Zn)： Zn + 2OH - - 2e- = Zn(OH)2 正極(MnO2)： 2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH-電池總反應(yīng)： Zn+2MnO2+2H2O =2MnOOH+Zn(OH)2優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析： 只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴；比能量

22、和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電。C例例1 1、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅因而得到廣泛應(yīng)用。鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，總反應(yīng)式為：為電解液，總反應(yīng)式為：Zn 2MnO2 2H2O Zn( (OH) )2 2MnOOH下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A. . 電池工作時(shí)，鋅失去電子電池工作時(shí)，鋅失去電子B. . 電池正極電極反應(yīng)式為：電池正極電極反應(yīng)式為：2MnO22H2O2e- -2MnOOH2OH- -C. . 電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極電池工作時(shí)，電子由正

23、極通過(guò)外電路流向負(fù)極D. . 外電路中每通過(guò)外電路中每通過(guò)0. .2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減電子，鋅的質(zhì)量理論上減小小6. .5g(-) ZnKOHAg2O (+)負(fù)極(Zn)：Zn +2OH- -2e- =ZnO+H2O正極(Ag2O)：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH-電池總反應(yīng)：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag(-) PbH2SO4PbO2 (+)負(fù)極負(fù)極(Pb)：正極正極(PbO2)： 電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)： Pb-2e-+SO42- = PbSO4PbO2+2e-+4H+SO42- =PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H

24、2O 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境；污染環(huán)境； 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉；用方便、安全可靠、價(jià)格低廉； 其它二次電池：其它二次電池：鎳鎘電池、鎳氫電鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池池鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn) 例例2 2、20062006年年 （重慶）（重慶）（1414分）鉛蓄電池是典型的可分）鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：式為：PbPbPbOPbO2

25、24H4H2SO2SO4 42 2 2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O請(qǐng)回答下列問(wèn)題（不考慮氫、氧的氧化還原）：請(qǐng)回答下列問(wèn)題（不考慮氫、氧的氧化還原）： （1 1）、）、放電時(shí)：正極的電極反放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是應(yīng)式是 ；電解液中電解液中H H2 2SOSO4 4的濃度將變的濃度將變 ；當(dāng)；當(dāng)外電路通過(guò)外電路通過(guò)1mol1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加板的質(zhì)量增加 g g。 （2 2）、在完全放電耗盡）、在完全放電耗盡PbOPbO2 2和和PbPb時(shí)，若按右圖連接，時(shí)，若按右圖連接，電解一段時(shí)間后，則在電解一段時(shí)間后，則在A A電極上生成電極上生成 、

26、B B電極上電極上生成生成 ，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將將 。PbO2-2e-+4H+SO42- = PbSO4+2H2O 小小4848PbPbO2對(duì)換對(duì)換 【例例3 3】氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：是：H H2 2+2NiO(OH) 2Ni(OH)+2NiO(OH) 2Ni(OH)2 2根據(jù)此根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是：反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是： A.A.電池放電時(shí)，電池負(fù)極周?chē)芤弘姵胤烹姇r(shí)，電池負(fù)

27、極周?chē)芤旱牡腛HOH- -不斷增大；不斷增大； B.B.電池放電時(shí)，鎳元素被氧化；電池放電時(shí)，鎳元素被氧化； C.C.電池充電時(shí)，氫元素被還原；電池充電時(shí)，氫元素被還原； D.D.電池放電時(shí)，電池放電時(shí)，H H2 2是負(fù)極。是負(fù)極。CD放放電電充充電電【解題回顧解題回顧】弄清原電池、電解池的電極及其反應(yīng)特點(diǎn)弄清原電池、電解池的電極及其反應(yīng)特點(diǎn)以及如何將總反應(yīng)式改寫(xiě)成電極反應(yīng)式是解本題的關(guān)鍵以及如何將總反應(yīng)式改寫(xiě)成電極反應(yīng)式是解本題的關(guān)鍵 電池的原理是高考化學(xué)中常見(jiàn)的試題之一，解此類(lèi)電池的原理是高考化學(xué)中常見(jiàn)的試題之一，解此類(lèi)題目應(yīng)把握好：題目應(yīng)把握好： （一）放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電過(guò)

28、程應(yīng)用（一）放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電過(guò)程應(yīng)用電解池原理。電解池原理。 （二）從反應(yīng)前后相關(guān)元素化合價(jià)的變化判斷正負(fù)（二）從反應(yīng)前后相關(guān)元素化合價(jià)的變化判斷正負(fù)極、陰陽(yáng)極等相關(guān)命題的正確性。極、陰陽(yáng)極等相關(guān)命題的正確性。 注意：電極材料由金屬和金屬化合物構(gòu)成，則金屬注意：電極材料由金屬和金屬化合物構(gòu)成，則金屬為負(fù)極。電子得失均由兩電極本身發(fā)生。在書(shū)寫(xiě)電極反為負(fù)極。電子得失均由兩電極本身發(fā)生。在書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，考慮電解質(zhì)對(duì)電極的影響（如生成難溶物、弱應(yīng)式時(shí)，考慮電解質(zhì)對(duì)電極的影響（如生成難溶物、弱電解質(zhì)等）。但介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出電解質(zhì)等）。但介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能

29、出現(xiàn)現(xiàn)OHOH- -離子；堿性溶液為介質(zhì)時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)離子；堿性溶液為介質(zhì)時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn)H H+ +離子。離子。（非水有機(jī)溶劑電解液）（非水有機(jī)溶劑電解液）負(fù)極：負(fù)極：2Li - 2e- = 2Li+，正極：正極：I2 + 2e- = 2I-，總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Li + I2 = 2LiI 跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長(zhǎng)，高能、質(zhì)輕、電壓高、工使用壽命延長(zhǎng)，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。作效率高、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。 例例4 4、（、（20062006年廣東高考）年廣東高考）某可充電的鋰某可充電的鋰離子電池以離子電池以LiMn

30、LiMn2 2O O4 4為正極，嵌入鋰的碳材為正極，嵌入鋰的碳材料為負(fù)極，含料為負(fù)極，含LiLi+ +導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)的電池反應(yīng)為：時(shí)的電池反應(yīng)為：Li+LiMnLi+LiMn2 2O O4 4 = Li= Li2 2MnMn2 2O O4 4。下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是: : A A、放電時(shí)，、放電時(shí)，LiMnLiMn2 2O O4 4發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng) B B、放電時(shí)，正極反應(yīng)為：、放電時(shí)，正極反應(yīng)為： LiLi+ +LiMnLiMn2 2O O4 4e e- - = Li = Li2 2MnMn2 2O O4 4 C C、充電時(shí)，、充電時(shí)，Li

31、MnLiMn2 2O O4 4發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng) D D、充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為：、充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為：LiLi+ +e e- - =Li =Li B(-) PtH2H+O2Pt (+)負(fù)極負(fù)極(Pt)：2H2-4e-=4H+正極正極(Pt)：O2+4H+4e-=2H2O電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O(-) PtH2OH-O2Pt (+)負(fù)極負(fù)極(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正極正極(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-電池總反應(yīng)電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O 氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充； 反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；反應(yīng)產(chǎn)物不

32、斷排出； 能量轉(zhuǎn)化率高能量轉(zhuǎn)化率高(超過(guò)超過(guò)80%)，普通的只有，普通的只有30%， 有利于節(jié)約能源。有利于節(jié)約能源。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：體積較大、附屬設(shè)備較多體積較大、附屬設(shè)備較多 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對(duì)環(huán)境好能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對(duì)環(huán)境好 其它燃料電池：其它燃料電池：烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料 電池電池燃料電池的規(guī)律燃料電池的規(guī)律燃料電池與前幾種電池的差別燃料電池與前幾種電池的差別 燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo) 電子的作用。電子的作用。負(fù)極：負(fù)極：CH4 +

33、10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O正極：正極：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2OKOH溶液溶液CH4O2H2Oa b 例例5、有人設(shè)計(jì)出利用、有人設(shè)計(jì)出利用CH4和和O2的反應(yīng)，用的反應(yīng)，用鉑電極在鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于應(yīng)類(lèi)似于CH4在在O2中燃燒，則下列說(shuō)法正確的中燃燒，則下列說(shuō)法正確的是是 ： 每消耗每消耗1molCH4可以向外電路提供可以向外電路提供8mole- 負(fù)極上負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式：失去電子，電極反應(yīng)式： C

34、H4 + 10 OH- 8e- = CO32- + 7 H2O 負(fù)極上是負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：獲得電子，電極反應(yīng)式為： O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- 電池放電后，溶液電池放電后，溶液pH不斷升高不斷升高 A. B. C. D.A 【例例6 6】（理科綜合測(cè)試?yán)砜凭C合測(cè)試）熔融鹽燃料電池）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視?？捎镁哂懈叩陌l(fā)電效率，因而受到重視?？捎肔iLi2 2COCO3 3和和NaNa2 2COCO3 3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，COCO為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與為陽(yáng)極燃?xì)猓諝馀cCOCO2 2的混合氣為陰的混合氣為陰

35、極助燃?xì)?，制得在極助燃?xì)?，制得?5006500下工作的燃料電下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式： 。正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e- - = 2CO = 2CO3 32-2-總電池反應(yīng)式：總電池反應(yīng)式： 。2CO+2CO2CO+2CO3 32-2- -4e -4e- - = 4CO= 4CO2 22CO+O2CO+O2 2 = 2CO= 2CO2 2【解題回顧解題回顧】電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)：電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)： 一、由化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式：一、由化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式： 找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)，確定正負(fù)找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)，確定正負(fù)極產(chǎn)物極產(chǎn)物 利用電荷守恒分別寫(xiě)出電極反應(yīng)式利用電荷守恒分別寫(xiě)出電極反應(yīng)式 驗(yàn)證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程驗(yàn)證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程式相同，則書(shū)寫(xiě)正確。如寫(xiě)出一電極反應(yīng)式，而另一電式相同，則書(shū)寫(xiě)正確。如寫(xiě)