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1、 一、原电池1.概念：把化学能转变为电能的装置叫 原电池2.构成原电池的条件电极:活泼性不同的两种金属(或金属与非金属) 作电极,较活泼的金属作负极. 电解质溶液形成闭合回路. (4)自发进行的氧化还原反应发生(H0)3.原电池的工作原理(以Zn|H2SO4 |Cu原理池为例) ：原电池反应: 2H+ + Zn = H2 + Zn2+2e-负极正极e-e-e-现象:锌片逐渐 溶解;铜片上有 大量气泡产物 生2H+2e- =H2Zn-2e=Zn2+氧化反应还原反应Zn (负)Cu (正)外电路稀硫酸SO42-H+内电路结论工作原理:将化学能转变为电能.在负极发生氧化反应,正极发生还原反应;在外电
2、路,电子由负 极流向正极;在内电路,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动.1.原电池的正负极判断方法.利用原电池总反应判断:负极:还原剂作负极或在负极反应,失电子,发生氧化反应的 一极,电子流出的一极.正极:氧化剂作正极或在正极反应.得电子,发生还原反应的 一极,电子流入的一极.利用电流方向判断:电流由正极流向负极根据离子定向移动判断:阳离子移向正极,阴离子移向负极.根据电极材料判断:一般是活泼的金属作负极,不活泼的金 属或能导电非金属作正极.根据实验现象判断:能溶解的一极为负极,有气体析出或金 属单质析出的一极为正极(活泼金属作负极,酸或不活泼的金属盐 溶液作电解质溶液)二、常见问题2.电极反
3、应式的书写 原电池反应电极反应式： 负极：还原剂-ne-=氧化产物正极：氧化剂+ne-=还原产物原电池反应式=正极反应式+负极反应式Mg AlAX溶液例2. 右图为Mg与Al与X溶液组成的一原电池。 试按要求回答问题。 X为硫酸时，原电池总反应式(离子方程式) _ 负极为_,电极反应式为:_, 正极为_,电极反应式为_Mg+2H+=H2+Mg2+MgMg-2e-=Mg2+2H+2e-=H2Al氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 +-ne-2Al+8OH- -6e- =2Al(OH) 4_ 2Al+2OH-+2H2O=2Al(OH) 4_ +3H 26H2O+6e- =3H2+6OH
4、-当X为NaOH时，原电池反应的离子方程式：_为负极,电极反应式:_为正极,电极反应式:_MgAl当X溶液改为浓硝酸,Mg改为Cu，原电池反应的离子方程式：_为负极,电极反应式:_为正极,电极反应式:_Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2OCuCu-2e-=Cu2+Al4H+2NO3-+2e- =2NO2+2H2O3.原电池的设计例1. 利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单 液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图 ，并写出电极反应。 (+)(-)G Zn Pt FeCl3 溶液负极（Zn）： Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（
5、Pt或C）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）盐桥Zn C ZnCl2溶液FeCl3溶液G 能产生持续、稳定电流的原电池装置1盐桥的作用是什么？提示：盐桥的作用：避免负极失去的电子不经外电路直接转移给溶液中得电子的微粒，降低发电效率；维持电解质溶液中的电荷平衡；构成闭合回路二、化学电源锂电池干电池叠层电池纽扣电池（各类电池）1.1.干电池干电池（普通锌锰电池）（普通锌锰电池） 电极反应方程式：电极反应方程式：负极：负极：正极：正极：Zn 2eZn 2e- -= Zn = Zn2+2+2MnO2MnO2 2+ 2NH + 2NH4 4+ + 2e+ 2e- -= Mn = Mn2 2OO3
6、 3+ 2NH+ 2NH3 3 + H + H2 2OO反应总的方程式反应总的方程式2MnO2MnO2 2+2NH+2NH4 4+ + Zn=Mn+ Zn=Mn2 2OO3 3+2NH+2NH3 3 +H+H2 2O+ZnO+Zn2+2+碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵 做电解质，结构如图138所示， 其电极反应为：锌锰碱性电池：锌锰碱性电池是一种新型的 干电池。负极材料由锌片改为 锌粉，正极材料为MnO2 ,还 原产物为Mn2O3 ,电解质是 KOH溶液，其放电曲线如图 所示：该电池有何优点？优点: 工作电动势稳定,电池的容量和放电时间增加了几倍锂电池2、铅蓄电池Pb + PbO2 + 2
7、H2SO4 = PbSO4 + 2H2O负极材料： 正极材料： 电解质：PbPbO2H2SO4不溶于水的 白色沉淀电池反应方程式：放电是原电池原理； 充电是电解原理铅蓄电池：放电是原电池原理； 充电是电解原理放电时，为原电池 负极：Pb 2e - SO42- PbSO4正极：PbO2 SO42- 4 H+ 2e- PbSO4 2 H2O 电池反应： Pb PbO2 2H2SO4 = 2PbSO4 2 H2O 充电时，为电解池 阳极：PbSO4 2e - 2 H2O PbO2 SO42- 4 H+ 阴极：PbSO4 + 2e - Pb SO42-总式： PbSO4 2 H2O = Pb PbO2
8、 H2SO4 3 3、新型燃料电池、新型燃料电池 原理相同：原理相同： 工作时发生的仍然是氧化还原反应工作时发生的仍然是氧化还原反应 特点：特点： 工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输 入的，入的，同时将电极产物不断排出电池。 燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃 烧反应的化学能直接转化为电能的烧反应的化学能直接转化为电能的“ “能量能量 转换器转换器” ”。能量转换率很高。能量转换率很高。燃料电池燃料电池氢氧燃料电池电池反应为： 燃料电池优点:能量利用效率高、可连续 使用和污染轻等优点在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：总反应：总反应：氢氧燃料电池电池反应为： 在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：甲烷燃料电池思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？+2CO32-
