《原电池》考点分析资料报告

《原电池》考点分析

考点1原电池原理

1．原电池的反应原理：自发的、放热的氧化还原反应

原电池的电路工作原理：(外电路)负极失去电子，电子经导线流向正极。(电路)溶液中阴阳离子发生定向移动，向负极移动，向正极移动。

2．原电池的电极和电极反应：

正极：符号“+”，得到电子，发生

负极：符号“－”，失去电子，发生

以锌铜电池(电解液H2SO4溶液)为例：

电子经导线流向正极

氧化反应还原反应

失电子Cu 得电子

锌溶解4铜极不变

Zn－2e－=Zn2+阴离子向负极移动；阳离子向正极移动2H++2e－=H2↑3．原电池形成的一般条件：

(1)两极：的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)。

(2)电解质溶液：电极必与电解质溶液接触。

(3)形成闭合回路：电极相互接触或连接。

特别提醒：原电池形成还有一个隐蔽条件：能发生自发的氧化还原反应

[例1]在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是（）

考点2 常用的化学电源和新型化学电源

1．实用电池的特点

实用电池一般具有以下的特点：

（1）能产生比较稳定而且较高电压的电流；

（2）安全、耐用且便于携带,易于维护；

（3）能够适用于各种环境；

（4）便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小；

（5）能量转换率 。

2．几种常见的电池和新型电池分类及反应原理简介

化学电池分类:

电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池)

电池(又叫充电电池或蓄电池)(如铅蓄电池)

电池(如氢氧燃料电池)

(1)一次电池

①碱性锌锰电池

构成:负极是锌,正极是MnO 2,正极是KOH

工作原理:负极 Zn+2OH —－2e －=Zn(OH)2；

正极:2MnO 2+2H 2O+2e －=2MnOOH+2OH －

总反应式:Zn+2MnO 2+2H 2O=2MnOOH+Zn(OH)2

特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。

A B C D E F

②钮扣式电池(银锌电池)

锌银电池的负极是Zn，正极是Ag20，电解质是KOH，

总反应方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO

特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。

③锂电池

锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。

锂电池的主要反应为：负极：8Li－8e—＝8Li+；

正极：3SOC12+8e—＝SO32－+2S+6Cl—

总反应式为：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S

特点：锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。

(2)二次电池

①铅蓄电池:

(1)铅蓄电池放电原理的电极反应

负极：Pb+S042—－2e—＝PbSO4；

正极：Pb02+4H++S042—+2e—＝PbSO4+2H20

总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbS04+2H2O

(2)铅蓄电池充电原理的电极反应

阳极：PbSO4+2H2O－2e－=PbO2+4H++SO42－；

阴极：PbSO4+2e－=Pb+SO42－

总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4

②镍一镉碱性蓄电池

构成:放电时镉(Cd)为负极,正极是NiO(OH),电解液是KOH

工作原理:负极:Cd+2OH—－2e－=Cd(OH)2；

正极:2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH—

总反应式:

特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。

(3)燃料电池

①氢氧燃料电池

当用碱性电解质时，电极反应为：

负极：2H2+40H—－4e—＝4H20；正极：02+2H20+4e—＝40H—

总反应：2H2+02＝2H2O

②甲烷燃料电池

该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气；

负极：CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O；正极：2O2+4H2O+8e－=8OH －

总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

③CH3OH燃料电池

用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH 和O2，则发生了原电池反应。

负极：2CH3OH +16OH－－12e－=2CO32－+12H2O；

正极：3O2+6H2O+12e－=12OH－

总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

3．正确书写电极反应式

(1)列出正负电电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。

(2)在反应式的左边写出得失电子数,使得失电子。（得失电子守恒）

(3)使质量守恒。电极反应式书写时注意:负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式，且生成物为OH－,若电解液为酸性，则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。

(4)正负极反应式相加得到。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。

[例2] 镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH +2H2O

放电

Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

充电

有关该电池的说确的是（）

A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e—+ OH- == NiOOH + H2O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动

考点3原电池PH值的变化和简单计算

1．在原电池工作时，由于失去电子进入电解溶液，正极附近的阳离子得到电子从溶液中析出,可能会引起溶液PH值的变化。