第17讲原电池化学电源讲义加习题

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1、原电池化学电源考点一I原电池原理1.概念把化学能转化为电能的装置。2.构成条件(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。(2)将电极插入电解质溶液中。⑶两电极间构成闭合冋路(两电极接触或用导线连接)。(4)能口发发生氧化还原反应。3.工作原理如图是Cu・Zn原电池,(1)反应原理:电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2eZnCu+2eCu反应类型氧化反应还原反应(2)原电池中的三个方向:①电子方向：从鱼极流出沿导线流入止极；②电流方向：从止极沿导线流向兔极；③离了的迁移方向：电解质溶液屮，阴离了向0极迁移，阳离了向正极迁移。(3)两种装置的比较:装迸【

2、屮还原剂Zn与氧化剂Ci产直接接触，易造成能量损耗；装匿II能避免能量损耗；装證I【屮盐桥的作川是提供离了迁移通路，导电。命题点1与原电池原理有关的辨析理解原电池的工作原理要注意的四点⑴只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。(2)电解质溶液屮阴、阳离子的定向移动，与导线屮电子的定向移动共同形成了一个完整的闭合回路。(3)不论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。(2)原电池负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。命题点2原电池正、负极的判断及电极反应式的书写1.原电池正、负极的判断方法2.“三”步完胜电极反应式的书写列物质葆彳g失

3、按照负极发生氧化反应・止极发生还原反应:判断出电极反应产物•标出得失电子的数目。电极产物在电解质溶液中应能稳定存在•如碱性溶液中生成的II应结合()H生成水。电极反应式要遵守电荷守恒、质量守恒和得火电子守恒等•并注意配平。闻式加於总式两电极反应式相加,与总反应式对照验证。考点二

4、化学电源1.一次电池(碱性锌镒干电池)■一锌粉和KOII的混合物-—lnO2一金属外壳负极材料：Zn电极反应：Zn+2OH■—2e~=Zn(OH)2止极材料：碳棒电极反应：2MnO2+2H2O+2e~=2MnOOH+20H总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)22.二

5、次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应：①负极反应：Pb(s)—2e+SOHaq)=PbSOg(s)。②止极反应：PbO?(s)+2c+4H+(aq)+SOj-(aa)=PbSOds)+2H2O(l)。③总反应：Pb(s)+PbO?(s)+2H?S0g(aci)=2PbSOJs)+2H?O(1)。H2SO4(a(i)(2)充电时的反应:①阴极反应：PbSOJs)+2e=Pb(s)+SC)F(aq)。②阳极反应：PbS0§(s)+2H?0⑴一2e「=PbO?(s)+4H*+S0尹(aq)。③总反应：2PbS0$s)+2H?0(l)=Pb(s)+PbO^s)+2比$0

6、/如)。3.燃料电池氮氧燃料电池是目丽最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种o酸性碱性负极反应式2H2-4e~一4H+2Ho+40H"—4e—4H2O正极反应式O2+4H++4e"—2HoO02+2H2O+4e_——40H~电池总反应式2H2+Oo—2H.0命题点1新型电源中电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发牛反应；对于较复杂的电极反应，可以利用总反应方程式减去较简单一极的电极反应式，从而得到较复杂-极的电极反应式。［典题示例I按要求写出电极反应式或总反应方程式。(1)^(N2H4)_空气燃料电

7、池是-•种碱性电池，该电池放电时，负极的电极反应式为(2)K2FeO4_ZnnJ'以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应为该电池总反应的离子方程式为0(3)铝电池性能优越，Al_AgO电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为oA1电极A_AgO/Ag电极(Sij2g-NaOII^aAlO2：-1答案：(DN2H4—4J+4OH=N2t+4H2O(2)FeOf+3e~+4H2O=Fe(OH)3+5OH'2FeO4_+8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH_(3)2A1+3AgO+2Na0H=2NaA1

8、02+3Ag+H20命题点2不同环境对燃料电池电极反应式的影响［典题示例］甲烷燃料电池在不同环境下电极反应式的帖写：(1)酸性条件电池总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O①正极反应式：O2+4H*+4e^=2H2。②①一②X2,得燃料.电池负极反应式：(2)碱性条件电池总反应式：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3比0①正极反应式：02+2出0+化=4OH_②®-®X2,得燃料电池负极反应式：(1)固体电解质(高温下能传导0，)电池总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O®正极反应式：O2+4e"=2O2_②①一②X2,得燃料电池负极