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1、原电池的知识梳理（知识点总结及习题）1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。2、原电池的构成条件：活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆：一强一弱两块板，两极必用导线连，同时插入电解液，活动导体溶里边。3、只有氧化还原反应才有电子的得失，只有氧化还原反应才可能被设计成原电池（复分解反应永远不可能被设计成原电池）。4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生，一个氧化还原反应被设计成原电池后，氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生，两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合，要求书写电极反应式时，负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。5、无论什么样电极材
2、料、电解质溶液（或熔融态的电解质）构成原电池，只要是原电池永远遵守电极的规定：电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。6、在化学反应中，失去电子的反应（电子流出的反应）是氧化反应，得到电子的反应（电子流入的反应）是还原反应，所以在原电池中：负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。7、原电池作为一种化学电源，当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。（1）在外电路： 电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。（2）在内电路： 电解质溶液中的阳离子向正极移动，因为：正极是电子流入的电极，正极聚集了大量的电子，而电子带
3、负电，吸引阳离子向正极移动。电解质溶液中的阴离子向负极移动，因为：负极溶解失去电子变成阳离子，阳离子大量聚集在负极，吸引阴离子向负极移动。（硝酸做电解质溶液时，在H+帮助下，NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO）8、原电池的基本类型：（1）只有一个电极参与反应的类型：负极溶解，质量减小；正极本身不参与反应，但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。（2）两个电极都参与反应的类型：例如：充电电池类的：蓄电池、锂电池、银锌电池等。（3）两个电极都不参与反应的类型：两极材料都是惰性电极，电极本身不参与反应，而是由引入到两极的物质发生反应，如：燃料电池，燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。9、电解质
4、溶液的作用：运载电荷或参与电极反应（产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式）。10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存，二者将发生反应使得各自的离子浓度减少，并可能伴有沉淀或气体的产生。11、在特定的电解质溶液的条件下：能单独反应的金属做负极，不能单独反应的金属做正极。例1：两极材料分别是铜片和铝片，电解质溶液是浓硝酸，虽然金属活动性铝比铜活泼，但是由于铝与浓硝酸发生钝化，不再继续反应，而铜与浓硝酸发生氧化反应，在电池中，铜作原电池的负极，铝作原电池的正极。例2：两极材料分别是镁片和铝片，电解质溶液是氢氧化钠溶液，虽然金属活动性镁比铝活泼，但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产
5、生氢气，而镁与氢氧化钠溶液不反应，在电池中，铝作原电池的负极，镁作原电池的正极。12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下，金属活动性强的金属做负极。二、应该对比掌握11种原电池原电池电极反应式的书写格式：电极名称（电极材料）：氧化还原反应的半反应（氧化还原类型）1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池（伏打电池）（电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：稀硫酸）（1）氧化还原反应的离子方程式：Zn+2H+=Zn2+H2f（2）电极反应式及其意义正极（Cu）：2H+2e-=H2f（还原反应）；负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）。意义：在标准状况下，正极每析出2.24升氢气，负极质量就减小6.5
6、克。（3）微粒移动方向： 在外电路：电流由铜片经用电器流向锌片，电子由锌片经用电器流向铜片。 在内电路：SO2-（运载电荷）向锌片移动，H+（参与电极反应）向铜片移动的电子放出氢气。 2、铜锌强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）（1）氧化还原反应的离子方程式：Zn+2OH-=ZnO2-+H2f22（2）电极反应式及其意义正极（Cu）：2H+2e-=H2f（还原反应）；修正为：2H2O+2e-=H2F+20H-负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）；修正为：Zn+4OH-2e-=ZnO2-+2H2O22意义：在标准状况下，正极每析出2.24升氢气，负极质量
7、就减小6.5克。（3）微粒移动方向： 在外电路：电流由铜片经用电器流向锌片，电子由锌片经用电器流向铜片。 在内电路：OH-（参与溶液反应）向锌片移动遇到Zn2+发生反应产生ZnO2-，Na+（运载电荷）向正极移动。3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池（电极材料：铜和铝；电解质溶液：稀硫酸。）（1）氧化还原反应的离子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H2f（2）电极反应式及其意义正极（Cu）：6H+6e-=3H2f（还原反应）；负极（Al）：2A1-6e-=2A13+（氧化反应）。意义：在标准状况下，正极每析出6.72升氢气，负极质量就减小5.4克。（3）微粒移动方向： 在外电路：电流由铜片经用电
8、器流向铝片，电子由铝片经用电器流向铜片。 在内电路：SO2-（运载电荷）向铝片移动，H+（参与电极反应）向铜片移动得电子放出氢气。 4、铜铝强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）（1）氧化还原反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2f（2）电极反应式及其意义正极（Cu）：6H+6e-=3H2f（还原反应）；修正为：6H2O+6e-=3H2f+6OH-负极（Al）：2Al-6e-=2Al3+（氧化反应）；修正为：2Al+8OH-6e-=2AlO-+4H2O意义：在标准状况下，正极每析出6.72升氢气，负极质量就减小5.4克。（3）微粒移动方向
9、： 在外电路：电流由铜片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向铜片。 在内电路：OH-（参与溶液反应）向铝片移动遇到A13+发生反应产生AlO-，Na+（运载电荷）向正极移动。5、铝铜电池浓硝酸原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：浓硝酸）（1）氧化还原反应的离子方程式：Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2f+2H2O（2）电极反应式及其意义正极（Al）：4H+2NO3-+2e-=2NO2f+2H2O（还原反应）；负极（Cu）：Cu-2e-=Cu2+（氧化反应）；意义：在标准状况下，正极每析出4.48升NO2,负极质量就减小6.4克。（3）微粒移动方向： 在外电路：电流由铝片经用电器
10、流向铜片，电子由铜片经用电器流向铝片。 在内电路：H+（参与电极反应）向铝片移动与NO3-汇合，NO3-（参与电极反应）得电子产生NO2。6、镁铝非氧化性强酸溶液的原电池（电极材料：镁和铝；电解质溶液：稀硫酸。）（1）氧化还原反应的离子方程式：Mg+2H+=Mg2+H2f（2）电极反应式及其意义正极（Al）：2H+2e-=H2f（还原反应）；负极（Mg）：Mg-2e-=Mg2+（氧化反应）。意义：在标准状况下，正极每析出2.24升氢气，负极质量就减小2.4克。（3）微粒移动方向： 在外电路：电流由铝片经用电器流向镁片，电子由镁片经用电器流向铝片。 在内电路：SO2-（运载电荷）向铝片移动，H+
11、（参与电极反应）向镁片移动得电子放出氢气。 7、镁铝强碱溶液的原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）（1）氧化还原反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO-+3H2f（2）电极反应式及其意义正极（Mg）：6H+6e-=3H2f（还原反应）；修正为：6H2O+6e-=3H2T+6OH-负极（Al）：2Al-6e-=2Al3+（氧化反应）；修正为：2Al+8OH-6e-=2AlO-+4H2O22意义：在标准状况下，正极每析出6.72升氢气，负极质量就减小5.4克。（3）微粒移动方向： 在外电路：电流由镁片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向镁片。 在内电路：OH
12、-（参与溶液反应）向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-，Na+（运载电荷）向正极移动。8、氢气和氧气细菌燃料电池（电解质溶液是磷酸）1）氧化还原反应的化学方程式：2H2+O2=2H2O（2）电极反应式及其意义正极（惰性材料）：O2+4e-=2O2-（还原反应）；修正为：O2+4H+4e-=2H2O负极（惰性材料）：2H2-4e-=4H+（氧化反应）；意义：在标准状况下，正极每消耗3.2升氧气，负极同时消耗0.4克氢气，电解质溶液增加3.6克水。9、氢气和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）1）氧化还原反应的化学方程式：2H2+O2=2H2O2）电极反应式及其意义正极（惰性材料）：O2
13、+4e-=2O2-（还原反应）；修正为：O2+2H2O+4e-=4OH-负极（惰性材料）：2H2-4e-=4H+（氧化反应）；修正为：2H2+4OH-4e-=4H2O意义：在标准状况下，正极每消耗3.2升氧气，负极同时消耗0.4克氢气，电解质溶液增加3.6克水10、甲烷和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）（1）氧化还原反应的化学方程式：CH4+2O2=CO2+2H2O。 在强碱性条件下修正为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O；CH4+2O2+2OH-=CO2-+3H2O（2）电极反应式及其意义正极（惰性材料）：2O2+8e-=4O2-（还原反应）；在强碱性条件下修正为：
14、2O2+4H2O+8e-=8OH-负极（惰性材料）：CH4-8e-fCO2（氧化反应）；修正为：CH4-e-+10OH-=CO32-+7H2O意义：在标准状况下，正极每消耗4.48升氧气，负极同时消耗2.24升甲烷。11、丙烷和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）（1）氧化还原反应的化学方程式：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。在强碱性条件下修正离子方程式为：C3H8+5O2+6OH-=3CO2-+7H2O2）电极反应式及其意义正极（惰性材料）：5O2+20e-=10O2-（还原反应）；在强碱性条件下修正为：5O2+10H2O+20e-=20OH-负极（惰性材料）：C3H8-20e-3
15、CO2（氧化反应）；修正为：C3H8-20e-+26OH-=3CO2-+17H2O意义：在标准状况下，正极每消耗11.2升氧气，负极同时消耗2.24升丙烷。强调八点： 书写电极反应式要注意酸碱性环境对产物存在形式的影响。 在酸性环境中，氢元素的存在形式有：H+、H2O、H2三种形式，不会出现OH-形式。 在碱性环境中，氢元素的存在形式为：OH-、H2O、H2三种形式，不会出现H+形式。 在酸性环境中，氧元素的存在形式有：H2O种形式，不会出现OH-、O2-两种形式。 在碱性环境中，氧元素的存在形式为：OH-、H2O两种形式，不会出现O2-形式。 检验电极反应式的三个标准：正负极得失电子数相等，
16、原子个数守恒，微粒存在形式符合酸碱环境。 在正负极得失电子数相同的情况下，两个电极反应式叠加，会得到总反应式。 用总反应式减去任何一个电极反应式会得到另一个电极反应式。三、2007年高考原电池部分试题及其详细解答1、(2007年高考广东理基)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2=2Fe2+4OH-。以下说法正确的是()负极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-=4OH-原电池是将电能转变为化学能的装置钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀2、(2007年高考广东化学卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有
