1、原電池1、定義：將化學能直接轉變成電能的裝置。2、構成原電池的條件： 電解質溶液 兩個導體做電極 形成閉合回路（或在溶液中接觸） 有能自發進行的氧化還原反應3、原理本質：氧化還原反應4、原電池電極的判斷（1）由組成原電池的兩極材料判斷：一般來說，較活潑的或能和電解質溶液反應的金屬為負極，較不活潑的金 屬或能導電的非金屬為正極。但具體情況還要看電解質溶液，如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構成原電池，鎂為負 極，鋁為正極；但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時，由于是鋁和氫氧化鈉溶液發生反應，失去電子， 因此鋁為負極，鎂為正極。（2）根據外電路電流的方向或電子的流向判斷：在原電池的外電路，電流由正極流向

2、負極，電子由負極流向 正極。（3 ）根據內電路離子的移動方向判斷：在原電池電解質溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極。（4）根據原電池兩極發生的化學反應判斷：原電池中，負極總是發生氧化反應，正極總是發生還原反應。因此 可以根據總化學方程式中化合價的升降來判斷。（5）根據電極質量的變化判斷：原電池工作后，若某一極質量增加，說明溶液中的陽離子在該電極得電子，該 電極為正極，活潑性較弱；如果某一電極質量減輕，說明該電極溶解，電極為負極，活潑性較強。（6 ）根據電極上產生的氣體判斷：原電池工作后，如果一電極上產生氣體，通常是因為該電極發生了析出氫的 反應，說明該電極為正極，活動性較弱。（7）根據某電

3、極附近 pH的變化判斷A近的pH增大了，說明該電極為正極，金屬活動性較弱。5、鹽橋鹽橋的作用僅僅是導電【相當于導線的作用】，將兩個燒杯形成閉合回路，否則就相當于斷開，而鹽橋 的導電是利用了其中的陰陽離子的定向移動。鋅銅電池，電解質溶液鋅端硫酸鋅，銅端硫酸銅，即兩端不一樣，所以產生電勢差，于是，電子從負極Zn失去，沿著導線移向正極 Cu,即外面的導線中，電子即負電荷從Zn到Cu,中間有鹽橋連接,即鹽橋中的負電荷即陰離子應該從CuS04的一端沿著鹽橋移向 ZnS04的一端，或者說，鹽橋中的正電荷即陽離子就從 ZnS04的一端沿著鹽橋移向 CuS04的一端，總之，要保證兩端燒杯中的正負電荷要守恒。【

4、應該是沒有進入到鹽橋內的】【溶液中是靠硫酸銅和硫酸鋅自己的離子導電，他們自已各擔其職】 還有以含有離子的瓊脂塊作鹽橋的，應用很廣泛。6、電極反應式的書寫（1）準確判斷原電池的正負極是書寫電極反應的關鍵 如果原電池的正負極判斷失誤，電極反應式的書寫一定錯誤。上述判斷正負極的方法是一般方法，但不是絕對 的，例如銅片和鋁片同時插入濃硝酸溶液中，由于鋁片表明的鈍化，這時銅失去電子，是負極，其電極反應為： 負極：Cu 2e = Cu2 +正極：N03- + 4H + + 2e = 2H2O + 2NO2 f再如鎂片和鋁片同時插入氫氧化鈉溶液中，雖然鎂比鋁活潑，但由于鎂不與氫氧化鈉反應，而鋁卻反應，失去電

5、子，是負極，其電極反應為：負極：2AI + 80H 2 X 3e = 2AIO2 + 2H2O 正極：6H2O + 6e = 60H + 3H2 f( 2)要注意電解質溶 液的酸堿性。在正負極上發生的電極反應不是孤立的，它往往與電解質溶液緊密聯系，如氫氧燃料電池有酸式和堿式，在酸溶液中，電極反應式中不能出現0H-,在堿溶液中，電極反應式中不能出現H+,像CH4 CH30H等燃料電池，在堿溶液中碳(C)元素以CO32-離子形式存在，而不是放出C02氣體。(3 )要考慮電子的轉移數目在同一個原電池中，負極失去電子數必然等于正極得到的電子數，所以在書寫電極反應時，一定要考慮電荷守 恒。防止由總反應方

6、程式改寫成電極反應式時所帶來的失誤，同時也可避免在有關計算中產生誤差。(4)要利用總的反應方程式從理論上講，任何一個自發的氧化還原反應均可設計成原電池，而兩個電極反應相加即得總反應方程式。所 以只要知道總反應方程式和其中一個電極反應，便可以寫出另一個電極反應方程式。7、原電池的書寫1. 一般把負極(如 Zn棒與Zn2+離子溶液)寫在電池符號表示式的左邊，正極(如Cu棒與Cu2+離子溶液)寫在電池符號表示式的右邊。2. 以化學式表示電池中各物質的組成，溶液要標上活度或濃度(mol/L )，若為氣體物質應注明其分壓(Pa)，還應標明當時的溫度。如不寫出，則溫度為298.15K，氣體分壓為 101.

7、325kPa，溶液濃度為1mol/L。3. 以符號“I”表示不同物相之間的接界，用“表示鹽橋。同一相中的不同物質之間用“，” 隔開。4. 非金屬或氣體不導電，因此非金屬元素在不同氧化值時構成的氧化還原電對作半電池時，需外 加惰性導體(如鉑或石墨等)做電極導體。其中，惰性導體不參與電極反應，只起導電(輸送或接送電 子)的作用，故稱為“惰性”電極。按上述規定，Cu Zn原電池可用如下電池符號表示：(-)Zn(s) I Zn2+ (C) II Cu2+ (C) I Cu(s) ( +)理論上，任何氧化還原反應都可以設計成原電池，例如反應：Cl2+ 2I- 2Cl- +I2此反應可分解為兩個半電池反應

8、：負極：2I- I2+ 2e-(氧化反應)正極：Cl2+2e- 2Cl- (還原反應)該原電池的符號為：(-)Pt I I2(s) I I- (C) II Cl- (C) I C2(PCL2) I Pt ( +)8、常見的原電池(1) 一次電池 堿性鋅錳電池構成：負極是鋅，正極是MnO,正極是KOH工作原理：負極 Zn+20H- 2e=Zn(0H)2；正極:2MnQ+2HO+2e =2MnOOH+2OH總反應式：Zn+2MnQ+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)特點：比能量較高，儲存時間較長,可適用于大電流和連續放電。 鈕扣式電池(銀鋅電池)鋅銀電池的負極是 Zn,正極是Ag20，電解質是

9、KOH總反應方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO特點：此種電池比能量大，電壓穩定，儲存時間長，適宜小電流連續放電。 鋰電池鋰電池用金屬鋰作負極，石墨作正極，電解質溶液由四氯化鋁鋰(LiAICI 4)溶解在亞硫酰氯(S0C12)中組成。_ + 2 鋰電池的主要反應為：負極： 8Li _ 8e = 8Li ;正極：3SOC1+8e = SO _ +2S+6CI總反應式為：8Li+3SOCl2=6LiCI+Li 2SO+2S特點：鋰電池是一種高能電池，質量輕、電壓穩定、工作效率高和貯存壽命長的優點。(2) 二次電池 鉛蓄電池：(1) 鉛蓄電池放電原理的電極反應2 一 一 +2 一 一負極：Pb+S

10、Q _ 2e = PbSO; 正極：Pb02+4H+S +2e = PbSO+2HO總反應式：Pb+PbO+2H2SQ= 2PbSQ+2HO(2) 鉛蓄電池充電原理的電極反應陽極：PbSO+2H2O- 2e =PbQ+4H+SO;陰極：PbSQ+2e =Pb+SO總反應：2PbSO+2H2O=Pb+PbG>2H2SQ 鎳一鎘堿性蓄電池構成：放電時鎘(Cd)為負極，正極是NiO(OH),電解液是KOH工作原理：負極:Cd+2OH_ _ 2e_ =Cd(OH)2 ；正極:2NiO(OH)+2H 2O+2e_=2Ni(OH) 2+2OH放電2NCCOH十2H2O+Cd2Ni(OH)3+ Cd(

11、OH總反應式：特點：電壓穩定、使用方便、安全可靠、使用壽命長，但一般體積大、廢棄電池易污染環境。(3) 燃料電池 氫氧燃料電池當用堿性電解質時，電極反應為：負極：2H+40H _ 4e_ = 4W0;正極：02+2F20+4e_ = 40H-總反應：2Hz+02= 2HO 甲烷燃料電池該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣；負極：CH+10OH 8e_ =CO2_ +7H2O正極：2O>+4F2O+8e =8OH總反應方程式為：CH+2Q+2KOH=KCO+3H2O CHOH燃料電池用導線相連的兩個鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入CHOH和Q,則發生了

12、原電池反應。負極：2CHOH +16OH 12e _ =2CO2_+12HO正極：3Q+6HO+12e =12OH總反應方程式為：ZCHOH+BGKOHuZbCO+GHO9、原電池的應用1)制作干電池、蓄電池、高能電池；(2) 比較金屬腐蝕的快慢(負極金屬先被腐蝕)；(3) 防護金屬腐蝕(被保護的金屬作正極)；(4) 比較反應速率(如粗鋅與稀硫酸反應比純鋅快)；(5) 比較金屬活動性強弱(被溶解的負極金屬較活潑)；(6) 判斷溶液pH變化(如發生吸氧腐蝕時，因有正極反應02 + 2H2O + 4e- = 40H-，使溶液pH值升高，正極附近溶液能使酚酞變紅)。(7) 根據電池反應判斷新的化學電

13、源的變化，(方法是先分析電池反應中有關物質化合價變化，確定原電池正極和負極，然后根據兩極變化分析判斷其它指定性質的變化)。10、金屬的腐蝕和防護1)、腐蝕 金屬腐蝕的類型：化學腐蝕和電化學腐蝕。 電化學腐蝕的類型：吸氧腐蝕和析氫腐蝕。吸氧腐蝕 金屬在酸性很弱或中性溶液里，空氣里的氧氣溶解于金屬表面水膜中而發生的電化學腐蝕， 叫吸氧腐蝕.例如鋼鐵在接近中性的潮濕的空氣中腐蝕屬于吸氧腐蝕，其電極反應如下：負極(Fe): 2Fe - 4e = 2Fe2+正極(C): 2H2O + 02 + 4e = 4OH-鋼鐵等金屬的電化腐蝕主要是吸氧腐蝕.吸氧腐蝕的必要條件以氧的還原反應為陰極過程的腐蝕，稱為氧

14、還原腐蝕或吸氧腐蝕。發生吸氧腐蝕的必要條件是金屬的電位 比氧還原反應的電位低：氧的陰極還原過程及其過電位吸氧腐蝕的陰極去極化劑是溶液中溶解的氧。隨著腐蝕的進行，氧不斷消耗，只有來自空氣中的氧進行補充。因此，氧從空氣中進入溶液并遷移到陰極表面發生還原反應，這一過程包括一系列步驟。(1) 氧穿過空氣/溶液界面進入溶液；(2) 在溶液對流作用下，氧遷移到陰極表面附近；(3) 在擴散層范圍內，氧在濃度梯度作用下擴散到陰極表面；(4) 在陰極表面氧分子發生還原反應，也叫氧的離子化反應。吸氧腐蝕的控制過程及特點金屬發生氧去極化腐蝕時，多數情況下陽極過程發生金屬活性溶解，腐蝕過程處于陰極控制之下。氧去極化腐

15、蝕速度主要取決于溶解氧向電極表面的傳遞速度和氧在電極表面上的放電速度。因此，可粗 略地將氧去極化腐蝕分為三種情況。(1) 如果腐蝕金屬在溶液中的電位較高，腐蝕過程中氧的傳遞速度又很大，則金屬腐蝕速度主要 由氧在電極上的放電速度決定。(2) 如果腐蝕金屬在溶液中的電位非常低，不論氧的傳輸速度大小，陰極過程將由氧去極化和氫 離子去極化兩個反應共同組成。(3) 如果腐蝕金屬在溶液中的電位較低，處于活性溶解狀態，而氧的傳輸速度又有限，則金屬腐 蝕速度由氧的極限擴散電流密度決定。擴散控制的腐蝕過程中，由于腐蝕速度只決定于氧的擴散速度，因而在一定范圍內，腐蝕電流將不受陽極極化曲線的斜率和起始電位的影響。擴

16、散控制的腐蝕過程中，金屬中不同的陰極性雜質或微陰極數量的增加，對腐蝕速度的增加只起很 小的作用。析氫腐蝕 金屬在酸性較強的溶液中發生電化學腐蝕時放出氫氣的腐蝕叫做析氫腐蝕。在鋼鐵制品中一般都含有碳。在潮濕空氣中，鋼鐵表面會吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就變成一種電解質溶液，使水里的H+增多。于是就構成無數個以鐵為負極、碳為正極、酸性水膜為電解質溶液的微小原電池。這些原電池里發生的氧化還原反應是：負極（鐵）：鐵被氧化 Fe-2e=Fe2+ ；正極（碳）溶液中的 H+被還原2H+2e=H2 f這樣就形成無數的微小原電池。最后氫氣在碳的表面放出，鐵被腐蝕，所以叫析氫腐蝕。比較項目

17、析氫腐蝕吸氧腐蝕去極化劑性質帶電氫離子，遷移速度和擴散能力都很大中性氧分子，只能靠擴散和對流傳輸去極化劑濃度濃度大，酸性溶液中 H+ 放電中性或堿性溶液中 H2O乍去極化劑 濃度不大， 其溶解度通常隨溫度升高和鹽濃度增大而減 小電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強正極反應Q + 4e - + 2H 2O = 40H-2H+ + 2e =Hd負極反應L-L2 +Fe 2e =FeL-l2 +Fe 2e =Fe腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發生在某些局部區域內2）、金屬的防護方法（1）改變金屬的內部結構：如制成不銹鋼。（2）覆蓋保護層：涂漆、電鍍、搪瓷、涂瀝青、塑

18、料、瀝青等。（3 ）電化學保護法：犧牲陽極保護法：如輪船的船底四周鑲嵌鋅塊。外加電流陰極保護法（又叫陰極電保護法）：將被保護的金屬制品（如水庫閘門、合成氨塔等）與直流電源的負極相連接，做電解池的陰極，受到保護。1下列有關原電池的敘述中，錯誤的是（）A構成原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬B原電池是將化學能轉化為電能的裝置C在原電池中，電子流出的一極是負極，發生氧化反應D原電池放電時，電流的方向是從負極到正極2下列反應中，在原理上可以設計成原電池的是（）A Ba（OH） 2 8出0與NH 4CI的反應B鋁片與鹽酸的反應C甲烷與氧氣的反應D石灰石的分解反應3有關原電池的工作原理中的下列說法中不

19、正確的是（A電池負極發生氧化反應B電池正極發生還原反應C電子流向是從負極流向正極（外電路）D電流方向是從負極流向正極（外電路）4原電池產生電流的本質原因是（）A原電池中溶液能電離出自由移動的離子B有導線將兩個活動性不同的電極連接C正極發生了氧化反應，負極發生了還原反應D電極上進行的氧化還原反應中有電子的轉移5. 關于Cu、Zn、稀H2SO4組成的原電池，說法正確的是（）A銅片質量減少B電流從鋅片經導線流向銅片C H+在銅片表面被還原D SO42-向正極移動6. 下列敘述是小明做完銅、鋅原電池的實驗后得出的結論和認識，你認為正確的是（）A構成原電池正極和負極的材料必須是兩種金屬B由銅、鋅做電極與

20、硝酸銅溶液組成的原電池中銅是負極C電子通過硫酸溶液由鋅流向銅被氫離子得到而放出氫氣D銅鋅原電池工作時，若有13g鋅被溶解，電路中就有 0.4mol電子通過7. 有a、b、c3種金屬，將a、b放在稀硫酸中，用導線連接，電流方向由a到b。把a放在c的硫酸鹽溶液中,表面有c析出。這3種金屬的活動性順序是（）A b>a>c B a>b>c C c>b>a D c>a>b8. 如圖所示，a的金屬活潑性在氫之前，b為碳棒，電解質溶液為稀硫酸。關于下列裝置的說法 中，不正確的是（）Aa電極上發生氧化反應，b電極上發生還原反應B碳棒上有氣體逸出C導線上有電流，電

21、流方向從a到bD反應后a極質量減小9. 隨著人們生活質量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是（ A利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子污染土壤和水源C不使電池中滲出的電解液腐蝕其他物品D回收其中的石墨電極+2+10. 依據氧化還原反應：2Ag （aq） + Cu（s） = Cu （aq）+ 2Ag（s）設計的原電池如圖所示。請回答下列問題:（1）電極X的材料是 ;電解質溶液 Y是;Y（2）銀電極為電池的 極，發生的電極反應 X電極上發生的電極反應為 ;（3）外電路中的電子是從 電極流向 電極。B類題（10道）11. 已知空氣一一鋅電池的電極反

22、應為：鋅片：Zn+2OH-2e-=ZnO+H 2O;碳棒：O2+2H2O+4e-=4OH-，據此判斷，鋅片是（A正極，被還原B正極，被氧化 C負極，被還原D負極，被氧化1312. 鋅銅原電池，如圖所示，工作時，下列敘述正確的是（）-2+A正極反應為：Zn-2e =Zn2+2+B電池反應為：Zn+Cu =Zn +CuC在外電路中，電子從負極流向正極D鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液13. 將銅棒和鐵棒用導線連接后插入濃硝酸溶液中，下列敘述正確的是（）B該裝置能形成原電池D以上說法均不正確CuCl2溶液，氣泡放出的速率加快A該裝置能形成原電池，其中鐵是負極C該裝置不能形成原電池14. 下列說法正確的

23、是（）A把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴B原電池中的電極一定要由兩種不同的金屬組成C原電池中發生氧化反應的是負極D電池充電是將化學能轉化為電能15. 某原電池總反應的離子方程式為2Fe3+Fe=3Fe2+，不能實現該反應的原電池組成是（）A正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為FeCl3溶液B正極為碳，負極為鐵，電解質溶液為Fe(NO3)3溶液C正極為鐵，負極為鋅，電解質溶液為Fe2(SO4)3溶液D正極為銀，負極為鐵，電解質溶液為CuSO4溶液16. 鋅和足量的稀 H2SO4反應時，加入少量 CUSO4固體，下列敘述正確的是()A反應速率減慢，產生 H2的量不變B反應速率加快，產生 H2的量不

24、變C反應速率不變，產生 H2的量增加D反應速率加快，產生 H2的量減少17. 以Mg片和Al片為電極，并用導線連接，同時插入NaOH溶液中，下列說法正確的是()2+A Mg片作負極，電極反應為： Mg-2e =MgB電子從Mg電極沿導線流向 Al電極C Al片作負極，電極反應為：AI+4OH-3e-=AIO2-+2H2OD Al片上有氣泡產生18. 可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池，通常以NaCI溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為：O2+2H2O+4e-=4OH-B以NaOH溶液為電解液時，負極反應

25、為：AI+3OH-3e=AI(OH) 3JC以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極19. 鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現代生活中有廣泛應用，它的充放電反應按下式進行：Cd(OH) 2+2Ni(OH) 2Cd+2NiO(OH)+2H 2O。由此可知，該電池放電時的負極材料是()A Cd(OH) 2 B Ni(OH) 2 C Cd D NiO(OH)20. 鐵棒與石墨棒用導線連接后浸入0.01mol/L的食鹽溶液中，可能出現的現象是()A鐵棒附近產生 OH-B鐵棒被腐蝕C石墨棒上放出 CI2D石墨棒上放出 O2C類題(5道)21. 原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法不正確的是()A .由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池，其負極反應式為：AI 3e = Al'B .由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，其負極反應式為：AI 3e + 4OH = AIO 2 + 2出0 C.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負極反應式為：Cu 2e= Cu2+D .由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負極反應式為：Cu 2e_ = Cu2+22. 現有A、B、C、D四種金屬片，把 A、B用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，A上有氣泡產生；把 C、D用導線