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1、第三节化学能转化为电能——原电池一、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⑴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.⑵电解质溶液⑶形成闭合回路.(4)自发进行的氧化还原反应发生(△H<0)3.原电池的工作原理(以Zn
2、H2SO4
3、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-=H2↑Zn-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.
4、在负极发生氧化反应,正极发生还原反应;在外电路,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.⑴利用原电池总反应判断:①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.②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.⑵利用电流方向判断:电流由正极流向负极⑶根据离子定向移动判断:阳离子移向正极,阴离子移向负极.⑷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.⑸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
5、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.电极反应式的书写⑴原电池反应⑵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⑶原电池反应式=正极反应式+负极反应式MgAlAX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。⑴X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-
6、=Mg2+2H++2e-=H2↑Al氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物+-ne-2Al+8OH--6e-=2[Al(OH)4]_2Al+2OH-+2H2O=2[Al(OH)4]_+3H2↑6H2O+6e-=3H2↑+6OH-⑵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:________________MgAl⑶当X溶液改为浓硝酸,Mg改为Cu，原电池反应的离子方程式：____________________
7、____________________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。(+)(-)GZnPtFeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C
8、）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）盐桥ZnCZnCl2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.干电池（普通锌锰电池）电极反应方程式：负极：正极：Zn–2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O反应总的方程式2MnO2+2NH4++Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+碱性锌锰干电池以氢氧化
9、钾代替氯化铵做电解质，结构如图1—3—8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+2H2SO4=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：
10、PbO2＋SO42-＋4
