学案8：原电池和化学电源(定稿用)..doc

学案8：原电池和化学电源
一、原电池
1、定义: 。

【例1】判断下列装置能否构成原电池，若能请写出电极反应式和总反应式，并描述现象
2、构成原电池的条件
(1)
(2)
(3)
(4)
3、原电池的工作原理
装置①：
装置②：
【说明】装置②的优点是：
装置②中盐桥（通常是装有饱和的KCl溶液或KNO3等和琼脂制成的胶冻）的作用：
4、原电池的两极
负极：活泼性的，电子，发生反应
正极：活泼性的，电子，发生反应
5、原电池正负极的判断方法：
（1）根据电极材料判断：相对活泼的电极作 ，相对不活泼的电极作 （2）根据电子和电流流动方向来判断：电子 电流 （3）根据电解质溶液中的阴阳离子迁移方向判断： （4）根据电极反应类型判断： （5）根据现象判断：负极
正极 二、原电池的设计
【例1】请根据：Cu + 2FeCl 3=CuCl 2 + 2FeCl 3设计原电池，并画出装置图，写出电极反应式
【例2 ⑴电极X ； X ； 电极。

三、原电池电极反应式的书写
【例1】请指出下列原电池的正负极，并写出电极反应式和总反应式 （1）Mg —Al —HCl 溶液 （2）Mg —Al —NaOH 溶液
（3）Fe —
Cu —稀硝酸 (4)Fe —Cu —浓硝酸
【例2】氢氧燃料电池
【例3】甲烷燃料电池
【总结】电极反应式的书写方法及注意事项：
（1）、一定要切记：负极电子，不能把正负极得失电子弄颠倒了！
（2）、注意遵循质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒（若只写某一极时，电子可以不守恒）（3）、注意遵循大量共存原理：
①正极的产物、负极的产物以及总反应的产物与电解质一定要大量共存。

如Al | NaOH溶液 | Mg中的负极电极反应式为：
甲醇碱性燃料电池中的总反应式为：
②碱性溶液中：反应物、生成物中无，酸性溶液中：反应物、生成物中均无
如氢氧燃料电池碱性环境中，负极反应式为
（4）、燃料电池中O2一极的电极反应式：
【注意】溶液中不存在O2－，只有在固体电解质中才会有O2-：
熔融的固体电解质中：
酸性溶液中：
碱性或中性溶液中：
（5）、书写的技巧：
①加减法：
“正极”+“负极”=“总反应”（注意：相加前，正负极的电子要守恒）
“总反应的离子方程式”—“较简单的一极电极反应式”=“另一极电极反应式”
②抓住变价元素的化合价，先将氧化剂、还原产物、得电子数或还原剂、氧化产物、失
电子固定好，再利用大量共存原理，补充H+、OH-或H2O，再使电荷和质量守恒
四、常见的化学电源：一次电池又称、二次电池、燃料电池
1、干电池——不可充电电池
①普通锌锰干电池总反应式：Zn+2NH4+ +2MnO2=Zn2++2NH3+Mn2O3 +H2O
正极材料：石墨棒负极材料：锌电解质：NH4Cl、MnO2等糊状物
电极反应式：负极，正极
②锌-锰碱性干电池：具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用
【例1】锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，总反应Zn(s)+2MnO2(s)+ H2O(l)= Zn(OH)2(s）+ Mn2O3(s)，下列说法错误的是（） A．电池工作时，锌失去电子
B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
C．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
2、二次电池——可充电电池
（1）铅蓄电池总反应式为： Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
①、放电时：负极（）
正极（）
②、充电时：阳极
阴极
【特别提醒】放电时负极电极反应式的逆反应就是充电时阴极的电极反应式，
同理，放电时正极反应式的逆反应就是充电时阳极的电极反应式
（2）、银锌纽扣电池总反应式为：Z n＋A g2O＋H2O Z n(O H)2＋2A g 放电时：负极，正极
充电时：阳极，阴极
若总反应为： Zn+ Ag2O ZnO+ 2Ag 时：
放电时：负极，正极
3、燃料电池：①将燃料和氧化剂中的能直接、连续地转化为能的发电装置；
②燃料作极，O2作极；如氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、铝海水空气燃料电池
③与其它电池最大的不同点：
【例】铝—海水空气电池负极材料：铝；正极材料：石墨、铂网等能导电的惰性材料负极电极反应式：，正极电极反应式：
总反应式为：
【说明】铝板要及时更换, 铂做成网状是为了
五、原电池的应用
1、制造化学电源
2、加快氧化还原反应的速率，如实验室制氢气：
3、比较金属的活泼性：通常原电池负极金属的活泼性正极金属的活泼性
4、防止金属被腐蚀：被防护的金属作为原电池的极——。