誠西郊市崇武區沿街學校原電池〖復習目的〗〔1〕理解原電池的工作原理，能寫出電極反響和電池反響方程式。〔2〕理解常見化學電源的種類及其工作原理。〖教學重點〗原電池的工作原理、電極反響和電池反響方程式的書寫〖教學難點〗電極反響和電池反響方程式的書寫〖教學過程〗【知識精講】1、原電池概念及構成條件〔1〕原電池把化學能轉化為電能的裝置。〔2〕原電池構成條件①具有兩個活性不同的電極(金屬和金屬或者者金屬和非金屬。②具有電解質溶液。③形成閉合電路(或者者在溶液中互相接觸)。〔3〕判斷裝置是否為原電池2、原電池工作原理原電池的工作原理和電子流向可用以下列圖示【說明】①在原電池裝置中，電子由負極經導線流向正極，陽離子在正極上獲得電子，通過電路中的電子和溶液中的離子的挪動而形成回路，傳導電流，電子并不進入溶液也不能在溶液中遷移。②原電池將一個完好的氧化復原反響分為兩個半反響，負極發生氧化反響，正極發生復原反響，一般將兩個電極反響中得失電子的數目寫為一樣，相加便得到總反響方程式。③陰離子要移向負極，陽離子要移向正極。這是因為：負極失電子，生成大量陽離子積聚在負極附近，致

使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負極；正極得電子，該極附近的陽離子因得電子生成電中性的物質而使該極附近帶負電荷，所以溶液中的陽離子要移向正極。④不參與電極反響的離子從微觀上講發生挪動，但從宏觀上講其在溶液中各區域的濃度根本不變。3、原電池的應用〔1〕加快氧化復原反響的速率一個自發進展的氧化復原反響，設計成原電池時反響速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反響時參加少量CuSO4溶液能使產生H2的反響速率加快。〔2〕比較金屬活動性強弱兩種金屬分別做原電池的兩極時，一般做負極的金屬比做正極的金屬活潑。〔3〕用于金屬的防護使被保護的金屬制品做原電池正極而得到保護。例如，要保護一個鐵質的輸水管道或者者鋼鐵橋梁等，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅做原電池的負極。4、化學電源化學電源是可以實際應用的原電池。作為化學電源的電池有一次電池、二次電池和燃料電池等。〔1〕堿性鋅錳干電池——一次電池總反響式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。正極反響：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；負極反響：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。〔2〕鋅銀電池——一次電池負極反響：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正極反響：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；總反響式：〔3〕二次電池(可充電電池)鉛蓄電池是最常見的二次電池，負極材料是①放電時的反響負極反響：Pb＋SO42￣－2e－===PbSO4；正極反響：PbO2＋4H＋＋SO42￣＋2e－===PbSO4＋2H2O；Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。Pb，正極材料是PbO2。

總反響：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。②充電時的反響陰極反響：PbSO4＋2e－===Pb＋SO42￣；陽極反響：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42￣；總反響：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。〔4〕燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。種類酸性堿性2H2＋4OH－－4e－===4H2O負極反響式2H2－4e－===4H＋O2＋4e－＋4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH正極反響式===2H2O－電池總反響式2H2＋O2===2H2O【方法精講】1、設計制作化學電源設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。詳細方法是：〔1〕首先將氧化復原反響拆分為兩個半反響；〔2〕根據原電池的電極反響特點，結合兩個半反響找出正負極材料及電解質溶液。①電極材料的選擇在原電池中，選擇復原性較強的物質作為負極；氧化性較強的物質作為正極。并且，原電池的電極必須導電。電池中的負極必須可以與電解質溶液反響。②電解質溶液的選擇電解質溶液一般要可以與負極發生反響，或者者者電解質溶液中溶解的其他物質能與負極發生反響(如空氣中的氧氣)。但假設兩個半反響分別在兩個容器中進展(中間連接鹽橋)，那么左右兩個容器中的電解質溶液應選擇與電極材料一樣的陽離子。如在銅——鋅——硫酸構成的原電池中，負極金屬鋅浸泡在含有Zn2＋的電解質溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2＋的電解質溶液中.〔3〕按要求畫出原電池裝置圖。2、原電池正、負極判斷方法原電池的正極與負極與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關，不要形成活潑電極一定作負極的思維定勢。〔1〕根據電極材料判斷負極——活潑性較強的金屬正極——活潑性較弱的金屬或者者能導電的非金屬注：活潑金屬不一定做負極，如Mg、Al在NaOH溶液中，Al做負極。〔2〕根據電子流動方向或者者電流方向或者者電解質溶液內離子的定向挪動方向判斷負極——電子流出極，電流流入極或者者陰離子定向移向極正極——電子流入極，電流流出極或者者陽離子定向移向極〔3〕根據兩極發生的變化判斷負極——失去電子，化合價升高，發生氧化反響正極——得到電子，化合價降低，發生復原反響〔4〕根據反響現象判斷負極——會逐漸溶解，質量減小正極———有氣泡逸出或者者質量增加3、原電池電極方程式的書寫電極反響式書寫原電池反響的根底是氧化復原反響，正極發生復原反響，負極發生氧化反響，據此書寫電極反響式的步驟如下：〔1〕確定原電池的正、負極，以及兩電極上發生反響的物質。在原電池中，負極是復原性材料失去電子被氧化，發生氧化反響。正極反響要分析電極材料的性質：假設電極材料是強氧化性材料，那么是電極材料得電子被復原，發生復原反響；假設電極材料是惰性的，再考電慮解質溶液中的陽離子是否能與負極材料反響。能發生反響那么是溶液中的陽離子得電子，發生復原反響；假設不能與負極材料反響，那么考慮空氣

中的氧氣，氧氣得電子，發生復原反響。〔2〕弱電解質、氣體或者者難溶解物均以化學式表示，其余以離子符號表示，保證電荷守恒，質量守恒及正、負極得失電子數相等的規律，一般用“=〞而不用“―→〞。〔3〕正負極反響式相加得到原電池總反響式，通常將總反響式減去較易寫出的電極反響式，從而得到較難寫出的電極反響式。4、燃料電池電極反響式的書寫〔1〕化學電源中電極反響式書寫的一般程序——“加減法〞書寫電極反響式①先確定原電池的正負極，列出正負極上的反響物質，并標出一樣數目電子的得失。②注意負極反響生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子是否一一共存。假設不一一共存，那么該電解質溶陰離子應寫入負極反響式入正極反響式中，且O2生成OH－，O2生成水。液中的；假設正極上的反響物質是O2，且電解質溶液為中性或者者堿性，那么水必須寫假設電解質溶液為酸性，那么H＋必須寫入正極反響式中，③正負極反響式相加得到電池反響的總反響式。假設電池反響的總反響式，可先寫出較易書寫的一極的電極反響式，然后在電子守恒的根底上，總反響式減去較易寫出的一極的電極反響式，即得到較難寫出的另一極的電極反響式。〔2〕根據燃料電池的特點，一般在正極上發生復原反響的物質都是O2，隨著電解質溶液的不同，其電極反響有所不同，其實，我們只要熟記以下四種情況：①酸性電解質溶液環境下②堿性電解質溶液環境下電極反響式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－③固體電解質(高溫下能傳導O2－)環境下電極反響式：O2＋4e－===2O2－④熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3)環境下電極反響式：O2＋2CO2＋4e－===2CO。根據電池總反響式和正極反響式寫出電池的負極反響式和正、負極反響＋電池負極反響式電極反響式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O電池的總反響之間有如下關系：電池的總反響式＝電池正極反響式電池的總反響式物O2。－電池正極反響式＝電池負極反響式，注意在將兩個反響式相減時，要約去正極的反響5、可充電電池的分析〔1〕對可充電電池充電和放電兩過程認識：放電是原電池反響，充電是電解池反響

〔2〕對可充電電池電極極性和材料的判斷：判斷電池放電時電極極性和材料，可先標出放電〔原電池〕總反響式電子轉移的方向和數目，失去電子的一極為負極，該物質即為負極材料；得到電子的一極為正極，該物質即為正極材料。假設判斷電池充電時電極極性和材料，方法同前，失去電子的一極為陽極，該物質即為陽極材料；得到電子的一極為陰極，該物質即為陰極材料。〔3〕對溶液中離子的挪動方向判斷：放電時，陰離子移向負極，陽離子移向正極；充電時，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。〔4〕可充電電池充電時與電源的連接：可充電電池用完后充電時，原電池的負極與外電源的負極相連，原電池的正極與外電源的正極相連。〔5〕對可充電電池某電極是發生氧化還是復原反響及某元素被氧化還是被復原的判斷：可根據電極反響式進展分析，放電〔原電池〕的負極及充電〔電解池〕的陽極均失去電子，發生了氧化反響，其變價元素被氧化；放電〔原電池〕的正極及充電〔電解池〕的陰極均得到電子，發生了復原反響，其變價元素被復原。〔6〕可充電電池電極反響式的書寫方法：書寫可充電電池電極反響式，一般都是先書寫放電的電極反響式。書寫放電的電極反響式時，一般要遵守三步：第一，先標出原電池總反響式電子轉移的方向和數目，指出參與負極和正極反響的物質；第二，寫出一個比較容易書寫的電極反響式〔書寫時一定要注意電極產物是否與電解質溶液一一共存〕；第三，在電子守恒的根底上，總反響式減去寫出的電極反響式即得另一電極反響式。充電的電極反響與放電的電極反響過程相反，充電的陽極反響為放電正極反響的逆過程，充電的陰極反響為放電負極反響的逆過程【典例精講】【例1】蓄電池是一種可以反復充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時發生的反響為

NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2．以下有關該電池的說法中正確的選項是〔〕A．放電時電解質溶液顯強酸性B．充電時陽板反響為Ni(OH)2+2OH--2e-=NiO2+2H2OC．放電時正極附近溶液pH減小D．充電時陰極附近溶液的堿性保持不變【答案】B【解析】A．根據放電時的電解質溶液的變化可知：放電時電解質溶液顯中性，錯誤；B．充電時陽板發生氧化反響，電極反響為Ni(OH)2+2OH--2e-=NiO2+2H2O，正確；C．放電時在正極發生反響：NiO2+2e-+4H+=Ni(OH)2，由于消耗H+，所以附近溶液pH增大，錯誤；D．充電時陰極發生復原反響：Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-，由于c(OH-)增大，所以附近溶液的堿性增強，錯誤。【例2】微型紐扣電池在現代生活中有廣泛應用，有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質溶液為KOH溶液，電極反響式為:Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，總反響式為:Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag根據上述反響式，判斷以下表達中正確的選項是〔〕A．在使用過程中，電池負極區溶液的pH增大B．在使用過程中，電子由Ag2O經外電路流向Zn極C．Zn是負極，Ag2O是正極D．Zn極發生復原反響，Ag2O極發生氧化反響【答案】C【解析】A．負極發生Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，c〔OH-〕減小，所以電池負極區溶液的pH減小，A錯誤；B．Zn為負極，Ag2O為正極，那么使用過程中，電子由Zn極經外電路流向Ag2O極，B錯誤；C．Zn失去電子，Zn為負極，Ag2O得到電子是正極，C正確；D．Zn電極發生氧化反響，Ag2O電極發生復原反響，D錯誤；答案選C。【例3】銀一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態下能傳導O2－。以下A．在熔融電解質中，Ｏ２－移向正極對該項燃料電池說法正確的選項是〔〕B．電池總反響式是：2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC．通入空氣的一極是正極，電極反響為：O2+2H2O+4e－=4OH－D．通入丁烷的一極是正極，電極反響為：C4H10+26e-+13O2－=4CO2+5H2O【答案】B【解析】A．在放電時，熔融電解質中O2-向負極定向挪動、陽離子向正極挪動，錯誤；B．電池總反響式和燃料燃燒方程式一樣，為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O，正確；C．燃料電池中通入氧化劑的電極是正極，所以通入空氣的電極是正極，電極反響式為：O2+4e-═2O2-，錯誤；D．燃料電池中通入燃料的電極是負極，負極反響式為C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O，錯誤。【考題精練】1．右圖是水煤氣(成分為CO、H2)空氣燃料電池的工作原理示意圖，a、b均為惰性電極。以下表達中正確的選項是〔〕A．A處通入的是空氣，B處通入的是水煤氣B．a電極發生復原反響，b電極發生氧化反響C．a電極的反響式包括：CO+4OH－+2e－=CO32-+2H2OD．如用這種電池電鍍銅，待鍍金屬上增重6.4g，那么至少消耗標準狀況下的水煤氣2.24L【答案】D【解析】A、燃料電池中，通入空氣的一極發生復原反響，作電池的正極，通入燃料的一極是負極，根據圖中電子的挪動方向，電子從負極流向正極，所以a端是負極，那么A處通入水煤氣，B處通入空氣，錯誤；B、a極是負極，發生氧化反響，錯誤；C、a極是負極，發生氧化反響，所以CO失去2個電子，與氫氧根離子結合生成碳酸根離子和水，錯誤；D、gCu的物質的量是g/64g/mol=0.1mol，失去電子的物質的量是0.2mol，氫氣與CO都會失去2個電子生成水及碳酸根離子，根據得失電子守恒，轉移0.2mol電子，需要0.1mol的水煤氣，標準狀況下的體積是4L，正確，答案選D。2．有如下裝置．以下說法正確的選項是〔〕A．裝置I和裝置II中負極反響均是Fe—2e—＝Fe2+B．裝置I和裝置II中正極反響均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH—C．裝置I和裝置II中鹽橋中的陽離子均向右側燒杯挪動D．