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1、原电池的知识梳理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）。5、无论什么样电极材料、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。（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）在电路： 电解质溶液中的阳离
2、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 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）10、如果负极产牛的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存，二者将发牛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
3、硝酸发牛钝化，不再继续反应，而铜与浓硝酸发牛氧化反应，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牛氧化反应产牛氢气，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、应该对比掌握几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
4、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）。（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。 在电路： SO24 （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- + H2 f（ 2）电极反应式及其意义 正极（Cu）： 2H+ +2e-=H2f （还原反应）；
5、修正为：2H2O+2e- =H2 f+2OH- 负极（Zn）： Zn -2e-=Zn2+ （氧化反应）；修正为：Zn +4OH-2e-=ZnO2- +2H2O223、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）。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=2A
6、lO 2- + 3H2 f（ 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- =3H2 T+6OH- 负极（Al）： 2Al -6e- =2Al3+ （氧化反应）；修正为：2Al +8OH-6e-=2AlO- +4H2O5、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
7、）；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）。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- + 3H2 f（ 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- =3H2 f+6OH- 负极（Al）：
8、2Al -6e-=2Al3+ （氧化反应）；修正为：2Al +8OH-6e-=2AlO- +4H2O228.氢氧燃料电池 （酸性介质 ）正极：O2 + 4H+ + 4e- t 2H2O负极： 2H2 - 4e-t 4H+总反应式： 2H2 + O29. 氢氧燃料电池（碱性介质）2H2O正极： O2 + 2H2O + 4e- t 4OH- 负极：2H2 - 4e- + 4OH- t 4H2O总反应式： 2H2 + O22H2O10. 铅蓄电池（放电）正极（PbO2） : PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H2O负极（Pb） : Pb- 2e-+ （SO4）2-
9、PbSO4总反应式： Pb+PbO2+4H+ 2（SO4）2- = 2PbSO4 + 2H2O11、甲烷和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）（1）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：2O2 +4H2O +8e-=8OH- 负极（惰性材料）：CH4 -8e- fCO2 （氧化反应）；修正为：CH4-8e- +10 OH-=CO32- +7 H2O 总反应式：CH4+2O2 +2NaOH=Na2CO3+3H2O吸氧腐蚀和析氢/质蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- +
10、2H2O = 4OH-2H+ + 2e-=H舁负极反应Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在某些局部区域强调几点： 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 一种形式，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，
11、原子个数守恒，微粒存在形式符合酸碱环境。 三、2007年高考原电池部分试题及其详细解答例1. （1993年高考化学题）有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液 中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明 显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）A. DCAB B. DABCC. DBAC D. BADC解析：根据原电池原理，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，B不易被腐蚀，说明B为正极， 金属活动性AB。另可比较出金属活动性DA，BC。故答案为B项。2. 比较反应速率例
12、2. （2000年春季高考化学题）100mL浓度为2 molL-i的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率， 又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 （）A. 加入适量的6molL-i的盐酸B. 加入数滴氯化铜溶液C. 加入适量蒸馏水D. 加入适量的氯化钠溶液解析：向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成 H2 的总量决定于 盐酸的量，故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故C、 D都不正确。本题答案为B项。3书写电极反应式、总反应式例
13、3. (2000年全国高考理综题)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650C 下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32-4e-= 4CO2 阴极反应式： ，电池总反应式： 。解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中CO为还原剂，空气中O2为氧化剂，电 池总反应式为：2CO+O2=2CO2。用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式，就可得到电池正 极(即题目指的阴极)反应式： O2+2CO2+4e-= 2CO32- 。4.
14、 分析电极反应例 4.(1999 年全国高考化学题)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的 铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：(1/2)H2+NiO(OH)Ni(OH)2根据此反应式判断下列叙述中正确的是( )A. 电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B. 电池放电时，镍元素被氧化C. 电池充电时，氢元素被还原D. 电池放电时，H2是负极 解析：电池的充、放电互为相反的过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知，电解质溶液只能是强碱性溶液，不能是强酸性溶液，因为在强酸性溶液中 NiO(OH) 和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反
15、应式：H2+2OH-2e-= 2H2O, H2为负极，附近的pH应下降。放 电时镍元素由+3价变为+2价，被还原，充电时氢元素由+1价变为0价，被还原。故答案为C、D项。例5.(2000年全国高考理综题)钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应( )A. 2H+2e-=H2B. 2H2O+O2+4e-= 4OH-C. Fe-2e-=Fe2+D. 4OH-+4e-=2H2O+O2解析：钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或CO2 等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极反应为：2H2O+O2+4e-= 4OH-；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极反应为：2H+2e-=H2。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。故答案为C项。5. 判断原电池的电极Cd+MO(OH)+2H20例6. (2001年高考化学题)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用
