1、 原电池工作原理1原电池工作原理口诀:原电池分两极(正、负 );负极氧化正(极) 还原;电子由负( 极)流向正(极);阳( 离子)向正(极) 阴(离子)向负(极)。2钢铁电化学腐蚀的正负极反应:正极:O24e2H2O=4OH ;负极:Fe2e=Fe2。3氢氧燃料电池(KOH 作电解质) 的电极反应:负极:2H24e4OH=4H2O ;正极:O24e2H2O=4OH 。化学电源1原理及优点化学电源依据 反应原理,能量转化率是燃料燃烧无法比拟的。2常见化学电源(1)一次电池:Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnO(OH),负极: ;正极: ,电解质溶液:NH4Cl 等。(2)二
2、次电池:银锌纽扣电池:ZnAg 2OH 2O Zn(OH)22Ag,放 电 充 电负极: ;正极: ;电解质溶液:KOH。铅蓄电池:PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O,放 电 充 电负极: ;正极: ;电解质溶液(3)燃料电池:氢氧燃料电池:2H 2O 2=2H2O负极: 失电子;正极: 得电子;电解质溶液:氢氧化钾或稀硫酸。甲醇空气燃料电池:2CH 3OHO 24OH =2CO 6H 2O23负极: 失电子;正极: 得电子;电解质溶液:KOH。原电池应用(1)加快化学反应速率:分析:构成原电池,加快了电子转移,加快了化学反应速率。实例:实验室用 Zn 和稀 H2SO4(或稀
3、 HCl)反应制 H2,常用粗锌,它产生 H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀 H2SO4 的溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生 H2 的速率加快。(2)比较金属的活动性强弱:分析:原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。实例:有两种金属 A 和 B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到 A 极溶解,B 极上有气泡产生,由原电池原理可知,金属活动性 AB。(3)金属材料的防护:分析:将被保护金属设计成原电池的正极。实例:轮船在海里航行时,为了保护轮船不被腐蚀,可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属,如 Zn,这样构成的原电池 Zn 为负极,而 Fe 为正极,从而防止了
4、铁的腐蚀。(4)制作化学电源设计原电池:分析:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化 ),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。即:负极:还原剂ne=氧化产物;正极:氧化剂ne=还原产物。实例:利用氧化还原反应 ZnCuSO4=ZnSO4Cu 设计成如图所示的原电池。a该原电池的电极反应为:负极(Zn) :Zn2e=Zn2(氧化反应) ;正极(Cu):Cu22e=Cu(还原反应)。b装置:典题1、下列关于原电池的叙述,错误的是 ( )A构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B原电池是将化学能转变为电能的装置C在原电池中,电子流出的一
5、极是负极,发生氧化反应D原电池放电时,电子的方向是从负极到正极2、铁及铁的化合物应用广泛,如 FeCl3 可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路铜板的方程式:_。(2)若将(1) 中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。正极反应式:_,负极反应式:_。3、将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中,下列各叙述错误的是 ( )A锌片作负极,锌发生还原反应B铜片作正极C正极反应为:2H2e=H2D溶液中的 H移向正极4、 一个原电池总反应为:ZnM2=Zn2M。(1)该原电池电极材料及电解质可能是_。(2)M 可以是
6、下列金属中_ 。AMg BFeCCu DAg5、 下图装置能够组成原电池的是( )6、某金属能和盐酸反应生成氢气,该金 属与锌组 成原电池时,锌为负极,则该金属可能为( )A铝 B铜 C锡 D硅7、常用的纽扣电池为银锌电池,它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn2OH 2e =Zn(OH)2,氧化银极上的反应是 Ag2OH 2O2e = =2Ag2OH ,下列判断中,正确的是( )A锌是负 极,发生氧化反应,氧化银是正极,发生还原反应B锌是正极,发生 氧化反应,氧化银是负极, 发生还原反应C锌是负极,发生还原反应,氧化银是正极 ,发生氧化反应来源:学科网 ZXXKD锌是正极,发
7、生还原反应,氧化银是负极, 发生氧化反应8、某原电池反应的离子方程式为:Fe2H =Fe2 H 2,则下列说法正确的是( )AHNO 3 为电解质溶液 B锌为原电池正极C铁极质量不变 D铜为原电池正极9、如图所示,电流表 G 发生 偏转,同时 A 极逐渐变粗,B 极逐渐变细,C 为电解质溶液。(1)B 为原电池的_极,金属活泼性: A_B(填“”或“”);若电极有:Zn、Fe 、Cu、Ag 四种金属棒,且已知 B 为 Cu,则 A 为_。(2 )若电解质溶液有稀 H2SO4 和 AgNO3 溶液,则 C 应为_。习题:一、选择题1下 列有关电池的说法不正确的是 ( )A手机上用的锂离子电池属于
8、二次电池B铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C氢 氧燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中,锌电极是负极来源:学&2四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A BC D3双选题 Mg 条、Al 条平行插入一定浓度的 NaOH 溶液中,用导线连接成原电池,此电池工作时,下列叙述中正确 的 是( )AM g 比 Al 活泼,Mg 失去电子被氧化成 Mg2B负极反应式为 Al3e 4OH =AlO 2H 2O 2C镁电极发生还原反应来源:Z#xx#
9、k.ComDAl 是电池正极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出二、非选择题4(10 分) 氯铝电池是一种新型的燃料电池,电解质溶液是 KOH(aq)。试完成下列问题:来源:Z&xx&k.Com(1)通入 Cl2(g)的电极是_极( 填“正”或“负”)。(2)Al 电极是_极(填 “正”或“负”)。(3)电子从_( 填“Al”或“Cl 2”下同)极流向_极。5(12 分)A 、 B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸,如下图所示:(1)A 中反应的 离子方程式为_ _ _。(2)B 中 Sn 极的电极反应式为_,Sn 极附近溶液的 pH_ _(填“升高” 、 “降低”或“不变”)。(3)C 中被氧化的 金属是_ ,总反应式为_。6(8 分) 航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和 不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池反应总式都表示为:2H2O 2=2H2O。(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为:2H 24e =4H ,则其正极反应表示为:_ _ _;(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应表示为:O 22H 2O4e =4OH ,则其负极反应可表示为_ _。