原电池 化学电源
考点一 原电池 1．概念
把________能转化为________能的装置。 2．工作原理 以锌铜原电池为例
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 盐桥中离子移向
3．原电池构成条件
(1)两个______________的电极。 (2)将电极插入________________中。 (3)用导线连接电极构成__________。 (4)能自发进行的____________。 4．正、负极判断
负极
正极
由Zn沿导线流向Cu
盐桥含饱和KCl溶液，K+移向正极，Cl-移向负极
1．有关电化学知识的描述正确的是
能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 2．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是
( )
( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e===6OH＋3H2↑ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e===Fe D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋2e===H2↑
(1)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
(2)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (3)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
(4)原电池电极的“正”极与“负”极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。 考点二 化学电源
1．碱性锌锰干电池——一次电池
总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e===2MnO(OH)＋2OH；
负极反应：_______________________________________________________________。 2．锌银电池——一次电池
负极反应：Zn＋2OH－2e===ZnO＋H2O； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e===2Ag＋2OH；
总反应式：________________________________________________________________。 3．二次电池(可充电电池)
铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是________，正极材料是________。 (1)放电时的反应
①负极反应：________________________________________________________________ ②正极反应：________________________________________________________________ ③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (2)充电时的反应
①阴极反应：________________________________________________________________ ②阳极反应：________________________________________________________________ ③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 (3)可充电电池原理示意图
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＋
－－
2＋
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4．燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。 负极反应式 正极反应式 电池总 反应式 酸性 2H2－4e===4H －＋碱性 2H2＋4OH－4e===4H2O O2＋2H2O＋4e===4OH 2H2＋O2===2H2O －－－－
3．铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，请 回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
(1)电解液中H2SO4的浓度将变_____________________________； 当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。 (2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间
后，则在A电极上生成________，B电极上生成____________，此时铅蓄电池的正负极 的极性将________。
4．(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______________________________________________________。 (填“变小”、“增大”或“不变”)
(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______________________________________________________。 (填“变小”、“增大”或“不变”) 考点三 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率
一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。 2．比较金属活动性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 3．用于金属的防护
使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。
5．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是 ( ) A．A>B>C>D C．C>A>B>D
B．A>C>D>B D．B>D>C>A
6．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是 ( )
***原电池电极反应式的书写程序*** 1．负极为金属材料：
【例1】 有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有的一定浓度的溶解氧、H和Zn进行工作，试写出该电池的两极反应式。
【例2】 Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。 请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为___________________________。 (2)电池正极发生的电极反应为_______________________________________________。 【例3】 铝-空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
＋
2＋
电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
负极：______________________________________________________________________ 正极：______________________________________________________________________ 2．燃料电池电极反应式的书写 电极：惰性电极。
燃料包含：H2、CO、烃(如CH4、C2H6)、醇(如C2H5OH)等。
电解质包含：①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物，如Y2O3；④熔融碳酸盐，如K2CO3等。 第一步：写出电池总反应式
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
第二步：写出电池的正极反应式
一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：
(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋4e===2H2O (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e===4OH (3)固体电解质(高温下能传导O)环境下电极反应式：O2＋4e===2O (4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e===2CO3。 第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式 电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式
故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
【例4】 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： (1)酸性条件
燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O① 燃料电池正极反应式：O2＋4H＋4e===2H2O②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：_________________________________________。 (2)碱性条件
燃料电池总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O① 燃料电池正极反应式：O2＋2H2O＋4e===4OH②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：________________________________________。
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