高三一輪復習：《原電池工作原理》

原電池工作原理考點一．原電池的工作原理：1.定義：化學能轉化為電能的裝置為原電池。從理論上說，任何一個自發(fā)的氧化復原反響均可設計成原電池；２.電極名稱：原電池相對活潑的電極為負極相對不活潑的電極為正極3.電極反響：原電池負極：正極：失電子的氧化反響得電子的復原反響4、原電池的形成條件(4)形成閉合回路?！矁呻姌O用導線連接，或接觸?！场?〕能自發(fā)地發(fā)生的氧化復原反響：①電極和電解質(zhì)溶液②兩電極上分別有復原劑和氧化劑〔燃料電池〕〔2〕電解質(zhì)溶液：參與電極反響或構成內(nèi)電路〔3〕兩導體作電極：①活動性不同的金屬〔或一種金屬和一種非金屬導體石墨〕，與電解質(zhì)溶液反響的活潑金屬為負極。②兩不活潑的導體－石墨或Pt等。〔燃料電池電極〕5.定向移動方向：電子、離子原電池“負極出電子，電子回正極〞必發(fā)生失電子的氧化反響必發(fā)生得電子的復原反響練習：以下哪幾個裝置能形成原電池？ABCDEFMNCuSO4√√√√氧化反響Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液鹽橋失e，沿導線傳遞，有電流產(chǎn)生復原反響2H++2e-=H2↑陰離子陽離子總反響：負極正極2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式〕〔化學方程式〕電極反響正極：負極：〔氧化反響〕〔復原反響〕陽離子外電路內(nèi)電路6.工作原理：〔２〕鹽橋的作用是什么？可提供定向移動的陰陽離子，使由它連接的兩溶液保持電中性，鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進行。導線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用那么是溝通內(nèi)電路。7.雙液原電池的工作原理〔有關概念〕〔１〕鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出鹽橋的作用：〔1〕形成閉合回路?！?〕平衡電荷。(3)雙液原電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。【小試牛刀】依據(jù)氧化復原反響：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計的原電池如下圖。鹽橋XYACuSO4溶液電流計Ag請答復以下問題：(1)電極X的材料是________；電解質(zhì)溶液Y是___________；(2)銀電極為電池的________極，發(fā)生的電極反響為_________________X電極上發(fā)生的電極反響為____________________________；(3)外電路中的電子是從_______電極流向________電極。銅(或Cu)AgNO3溶液正Ag＋＋e－

→AgCu-2e－

→Cu2＋負(Cu)正(Ag)練習：利用反響Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，設計一個單液原電池，一個雙液原電池〔使用鹽橋〕，畫出原電池的示意圖，并寫出電極反響。參考答案(+)(-)

G

ZnPtFeCl3溶液負極〔Zn〕：Zn-2e-=Zn2+〔氧化反響〕正極〔Pt或C〕：2Fe3++2e-=2Fe2+〔復原反響〕(+)(-)鹽橋ZnCZnCl2溶液FeCl3溶液G

考點二、原電池的設計：請將氧化復原反響Cu+2Ag+=Cu2++2Ag設計成一個能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定電流的原電池裝置CuCuSO4AgAgNO3例1：判斷右邊原電池的正、負極，并寫出電極反響式?？键c三：電極的判斷及電極反響式的書寫AFeCl3溶液負極：Cu-2e－

→Cu2+

正極：2Fe3++2e-→2Fe2+－＋CuCMgAlA＋稀硫酸溶液NaOH溶液－〔稀硫酸〕負極:Mg-2e-→Mg2+正極：2H++2e-→H2↑〔NaOH溶液〕負極：2Al+8OH--6e-→2AlO2-+4H2O

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑正極：6H2O+6e-→3H2↑+6OH-方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。1.對于金屬—金屬電極，活潑金屬是負極，不活潑金屬是正極；2.對于金屬—非金屬電極，金屬是負極，非金屬是正極，如干電池等；3.對于金屬—化合物電極，金屬是負極，化合物是正極。方法二：根據(jù)電極反響的本身確定。失電子的反響→氧化反響→負極；得電子的反響→復原反響→正極?？键c三：電極的判斷及電極反響式的書寫Zn+2OH--2e-→Zn(OH)2

2MnO２+2H２O+2e-=2MnO(OH)+2OH-

Zn+2MnO２+2H２O=Zn(OH)2+2MnO(OH)負極正極總反響1、堿性鋅錳電池一、化學電源及其電極反響式2、鉛蓄電池PbO2+4H++SO42-+2e-

→PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O總反響式為：Pb+SO42--2e-

→PbSO4負極：正極放電當向外提供0.5mol電子時，消耗硫酸的物質(zhì)的量為

0.5mol2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4

PbSO4+2H2O-

2e-

→PbO2+4H++SO42-

PbSO4+2e-→Pb+SO42-

陽極陰極總反響充電2、鉛蓄電池電解液H2O3、氫氧燃料電池2e-2e-氫氣氧氣H+OH-A負極正極O2H2H2O3、氫氧燃料電池2H2+4OH-

-4e-

→4H2OO2+2H2O+4e-

→4OH-總反響式：2H2+O2=2H2O堿性燃料電池KOHO2H2OH2H2O負極：正極：2H2

－4e-

→4H+O2

+4e-+4H＋

→2H2O總反響式：2H2+O2=2H2O酸性H2SO4O2H2OH2OH2負極：正極：3、氫氧燃料電池4、甲烷燃料電池〔電解質(zhì)為KOH〕負極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-總反響：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O5、鋰電池〔非水有機溶劑電解液〕負極：2Li-2e-=2Li+，正極：I2+2e-=2I-，總反響：2Li+I2=2LiI跟相同質(zhì)量的其它金屬作負極相比，使用壽命延長，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲存壽命長。6、銀鋅電池〔電解質(zhì)為KOH〕負極：Zn+2OH-－2e-=Zn(OH)