高三化学原电池原理及其运用人教实验版知识精讲.doc

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1、高三化学原电池原理及其运用人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：原电池原理及其运用1.原电池2.新型电源3.金属的腐蚀与保护二.复习重点：1.理解原电池的原理和构成条件。2.掌握原电池的电极反应式和总反应式的书写方法。3.了解化学电源新型电池及其工作原理。4.了解金属电化学腐蚀与保护。三.复习过程：原电池是一种由化学能转变成电能的装置。其本质是通过自发进行的氧化还原反应，使反应中电子转移而产生电流。反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生。这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。（一）原电池1、原电池的定义：原电池是把化学

2、能转化为电能的装置。2、构成原电池的条件：一般情况下，原电池的氧化还原反应具有一定的自发性。（1）有两个活泼性不同的金属（或金属与非金属）做电极；（2）两电极必须插入电解质溶液；（3）两电极必须在电解质溶液中相互接触形成闭合回路。3、微粒（电子、离子）的移动方向（1）电子流向：负极正极；电流方向：正极负极。（2）阳离子移向正极，并在正极放电，导致电解质溶液中或电极附近离子浓度减小，阴离子移向负极移动，一般不放电，结果电解质溶液中或电极附近离子浓度基本不变。4、原电池正负极的判断（1）由组成原电池两极的电极材料判断：如果两极是由活泼性不

3、同的金属作电极时，一般情况下相对活泼的金属做负极，活泼性较弱的金属做正极（注意氧化还原反应的自发性，如：Mg—Al—NaOH，Al是负极；Al—Cu—浓硝酸，Cu是负极）；如果是由金属和非金属导体（或金属氧化物导体）作电极，金属是负极，非金属导体（或金属氧化物导体）是正极。（2）根据氧化反应、还原反应发生的位置判定：发生氧化反应的一极为负极，即（负失氧）；发生还原反应的一极为正极，即（正得还）。（3）根据电子（或电流）流向判断：电子流出（电流流入）的一极为负极，相反为正极。（4）根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断：阳离子移向的极

4、为正极，阴离子移向的极为负极。（5）根据原电池的两极发生的现象判断：溶解或质量减轻的电极为负极，有气体或金属析出的电极为正极。5、原电池的电极反应式的书写：（1）书写原则：书写电极反应式时先写明电极名称（正极或负极），得失电子数均写在“＝”左侧。总反应式为氧化还原反应的方程式。（2）书写方法：①如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写电极反应式；②如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或

5、将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。③对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。（3）书写步骤：以铅蓄电池放电时的反应为例，总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O，电极反应式的书写步骤如下：①先写负极反应式：（还原剂与氧化产物对应，反应式两边遵循原子个数守恒）Pb－2e－＝PbSO4Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4②再写正极反应式：（用总反应式减去负极反应式得到正极反应式）PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝

6、PbSO4＋2H2O（二）新型电源有关新型电源的试题在高考试题中的出现，常以判定电极反应是否正确、电子转移是否正确以及溶液的酸碱性的变化的形式出现。1、一次电池（1）碱性锌锰电池：负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH。①电极反应：负极：Zn＋2OH－－2e－＝Zn（OH）2正极：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－②总反应式：2MnO2＋Zn＋2H2O＝2MnOOH＋Zn（OH）2（2）银锌电池：负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。①电极反应：负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O正极：Ag2O＋H

7、2O＋2e－＝2Ag＋2OH－②总反应式：Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag2、二次电池：铅蓄电池是最常见的二次电池，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质是稀H2SO4（aq）（1）电极反应：①放电：负极：Pb（s）－2e－＋SO42－（aq）＝PbSO4（s）正极：PbO2（s）＋2e－＋4H＋（aq）＋SO42－（aq）＝PbSO4（s）＋2H2O（l）②充电：阴极：PbSO4（s）＋2e－＝Pb（s）＋SO42－（aq）阳极：PbSO4（s）－2e－＋2H2O＝PbO2（s）＋4H＋（aq）＋SO42－（aq）（2）总

8、反应式：Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）2PbSO4（s）＋2H2O（l）3、燃料电池：燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。燃料电池与普通电池的区别：不是把还原剂、氧化剂物