【全程复习方略】高中化学(鲁科版)选修四配套课件：1.3.1 原电池的工作原理 化学电源

一、原电池正负极的判断依据 1.依据电极材料的活泼性判断 负极：活泼性相对强的一极 正极：活泼性相对弱的一极
2.依据电子流向或电流流向判断
负极：电子流出或电流流入的一极
正极：电子流入或电流流出的一极
3.依据溶液中离子移动的方向判断 负极：阴离子移向的一极 4.依据两极的反应类型判断 负极：发生氧化反应的一极 正极：发生还原反应的一极 正极：阳离子移向的一极
第1课时 原电池的工作原理 化学电源
1.理解原电池的工作原理及其构成条件，了解常见的化学电源。 2.能判断原电池的正负极。 3.掌握电极反应方程式的书写。 4.能依据反应原理设计简单的原电池。
一、原电池工作原理
(1)锌片与硫酸铜溶液反应时的能量如何变化？ (2)为什么用导线连接后插入CuSO4溶液会产生电流？
③中性电解液： 2H2-4e-====4H+ 负极：______________ -====4OHO +2H O+4e 2 2 正极：__________________ 2H2+O2====2H2O 总反应式：______________
1.铜锌原电池中若将铜片抽走，则不会发生反应了。( × ) 分析：原电池的反应都是自发的氧化还原反应，将铜片抽出
①酸性锌锰干电池
+ 2NH 4 + 2e ====2NH3+H2 正极： __________________
总反应式：Zn+2NH4Cl====ZnCl2+2NH3+ H2 ②碱性锌锰干电池
--2e-====ZnO+H O 2 负极：Zn+2OH _______________________ -====Mn(OH) +2OHMnO +2H O+2e 2 2 2 正极：_______________________________
5.依据电极反应的现象判断
负极：溶解或减轻的一极 正极：增重或生成气体的一极
【特别提醒】依据电极材料判断电极时，一看电极材料的活 泼性，二看电解质溶液的情况。如：镁-铝，氢氧化钠溶液构 成的原电池，由于常温下铝可与氢氧化钠溶液反应，而镁不 发生反应，故铝为负极，镁为正极。
【典例1】将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸溶液中， 一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成了原电池。则在两个原 电池中正极分别为( A.铝片、铝片 ) B.铜片、铝片
1.两种铜锌原电池装置对比
偏转 增加
减小
锌
化学
铜
电
还原 氧化
Cu2++2e-====Cu Zn-2e-====Zn2+
Zn+Cu2+====Zn2++Cu
盐桥 不同 锌 铜
锌 铜
自由
移动离子
盐桥
2．原电池的构成条件 (1)两个电极：活泼性不同的两种金属或一种金属与一种非金 属导体。 (2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路。
二、化学Hale Waihona Puke Baidu源 (1)什么样的反应可以设计成化学电源? (2)你了解生活中常见的各种化学电源吗？
1.常见化学电源分类
放电 ，不能_____ 充电 一次电池：只能_____
二次电池(可 放电时——原电池反应 充电时——电解池反应
充电电池)
燃料电池
2.常见电源 (1)锌锰干电池(一次电池)： Zn-2e-====Zn2+ 负极：______________
总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O 充电时(电解池)： PbSO4+2e-====Pb+SO42阴极(电池的负极)：____________________ PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+4H++SO42- 。 阳极(电池的正极)：______________________________ 总反应式：2PbSO4+2H2O====Pb+PbO2+2H2SO4
(3)氢氧燃料电池：
①碱性电解液： 2H2+4OH--4e-====4H2O 负极：___________________
2+2H2O+4e ====4OH 正极：O __________________
②酸性电解液： 2H2-4e-====4H+ 负极：______________ ++4e-====2H O O +4H 2 2 正极：_________________
C.铝片、铜片
D.铜片、铜片
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点： (1)电解质溶液对正、负电极的判断有影响。
(2)Al在浓硝酸和稀氢氧化钠溶液中的特殊性质对电极判断的
影响。
【解析】选C。当电解质溶液为浓硝酸时，铝在其中钝化，铜 作负极，铝作正极；当电解质溶液为稀氢氧化钠溶液时，铝可 以溶于稀氢氧化钠溶液，铝作负极，铜作正极。
二、原电池电极反应的书写 1.书写电极反应的原则 电极反应是氧化还原反应，要遵循质量守恒、电子守恒及电荷 守恒。另外还遵循： (1)加和性原则：两电极反应相加，消去电子后得电池总反应
式。利用此原则，电池总反应式减去已知的一电极反应得另一
电极反应。 (2)共存原则：碱性溶液中，CO2不可能生成，也不会有H+参加 反应或生成；同样酸性溶液中，不会有OH-参加反应或生成。 根据此原则，物质得失电子后在不同的电解质环境中所存在的 形式不同。
总反应式：Zn+MnO2+H2O====ZnO+Mn(OH)2
(2)铅蓄电池(二次电池)： 放电时(原电池)： 2--2e-====PbSO Pb+SO 4 4 负极：____________________
+ 22+4H +SO4 +2e ====PbSO4+2H2O 正极：PbO ______________________________
后，Cu2+与Zn仍会反应。
2.形成原电池可加快反应速率。( √ ) 分析：形成原电池后，得电子的还原反应转移到正极发生， 加快了反应速率。
3.原电池中外电路电子流动的方向是由正极流向负极,溶液中 阳离子向正极移动。( × ) 分析：负极失电子，电子沿导线流向正极，阳离子向正极移
动。
4.所有化学反应的化学能均能直接转换成电能。( × ) 分析：只有放出能量的自发的氧化还原反应的化学能才有可 能转换成电能。 5.铜-锌，稀硫酸构成的原电池中，铜片是阳极，铜片上有气 泡产生。( × ) 分析：原电池中电极为正、负极，而电解池中电极为阴、阳 极，铜片为原电池的正极。