一轮复习原电池

银锌电池
银锌电池—纽扣电池 该电池使 用寿命较长，广泛用于电子表和电 子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn， 电解质为KOH溶液。其电极反应式 为： 负极反应：
正极反应 Ag2O + H2O+ 2e- = 2Ag+2OH-
Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2
总反应： Zn + Ag2O +H2O= Zn(OH)2 + 2Ag
2书写电极方程式步骤
(1)哪种微粒得失电子 (2)标化合价 (3)还生成什么物质（价态，酸碱性，图） (4)配平（补全反应 ）
化学电源 概念：利用原电池原理制造的供电装置 写导学案上
干电池（一次电池）
普通锌锰电池 碱性电池
纽扣电池
1 碱性锌锰电池
电解质是KOH: 负极：Zn，正极：MnO2，
2 铅蓄电池
负极：Pb(s)+SO4
2-(aq)
－2e-
=PbSO4(s)
正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+ 2e=PbSO4(s)+2H2O(l) 总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
放 电 过 程
铅蓄电池是二次电池，能放电也能充电， 充电是放电的逆过程
高三一轮复习 电化学
1电化学考点及思维过程
什么池，什么极， 什么反应，什么现象， 离子及电子流向，相关计算。
请叙述外电路电子的流向及内电路离子的 流向
负极
A
正极
Zn
Cu
做学案
H+ SO42－H+ H2SO4
思考： 电子和溶液中阴离子是怎样移动的？
见板书
导线中电子
氧化反应 负极
正极
还原反应
溶液中阴离子 正电荷流向示意图
三、金属的电化学腐蚀 金属腐蚀本质: 金属与周围物质发生氧化还原反应 1 化学腐蚀
金属与接触到的干燥气体（如 O2,Cl2,SO2）或非电解质液体(石 油)等直接发生化学反应引起的腐 蚀叫做化学腐蚀。
不纯的金属与电解质溶液 2 电化学腐蚀 接触时，会发生原电池反 （更普遍且危害大）
应，比较活泼的金属失电子而
析氢腐蚀 水膜呈酸性 Fe-2e =Fe
+ _
吸氧腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性 2Fe-4e =2Fe 2+
_ _ _
_
2+Fra Baidu bibliotek
2H +2e = H2 Fe+ 2H +
2+
O2+2H2O+4e = 4OH
= Fe + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
•
质子交换膜燃料电池
4 氢氧燃料电池
总反应： 2H2 + O2 = 2H2O
酸性
（磷酸）
负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
中性 碱性
（KOH）
2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
二、由两个半电池组成的原电池
1 盐桥
（1）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的 胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。 请思考，盐桥的作用？ （2）盐桥的作用： 可使由它连接的两溶液保持电中性，沟通两 个半电池的内电路。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断 转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续 进行。
思考： 电流和溶液中阳离子是怎样移动的？
导线中电流
氧化反应 负极
正极
还原反应
溶液中阳离子 正电荷流向示意图
一 原电池
1 构成原电池的条件：
（1）活动性不同的两种金属作电池的 正负极（不活泼金属可换作C棒或金属 氧化物） 注意：燃料电池中两极可同选石墨或铂
（2）电极材料均浸入电解质溶液中 （3）形成闭合电路 （4）分开进行的氧化还原反应
6 甲醇燃料电池 （1）碱性电解质 负极： CH3OH+8OH- - 6e- =CO32-+6H2O 正极： O2+2H2O+4e- = 4OH–
总反应: 2CH3OH+3O2+4OH- =2CO32-+6H2O
甲醇、水与空气相互反 应而产生电能。装置工 作时只排出水蒸汽和碳 氧化合物，因此比起传 统的电池它常被视为一 种绿色能源。只需要更 换甲醇匣就可以在数秒 之内重新补充能源。
其中铁作负极,碳作正极
电解质溶液
钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 负极（Fe）： Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）：①水膜酸性较强 2H++2e— = H2 ②水膜酸性很弱或呈中性 2H2O+O2+4e— = 4OH—
钢铁
5 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
条件
电 负极Fe(-) 极 反 正极C(+) 应 总反应
2书写电极方程式步骤(修改后）
(1)得失电子微粒及产物（环境，图） (2)标化合价，标得失电子 + (3)配电荷 （酸碱性，用H 或OH ） (4)配平
2 电极反应及电子流向
请写出电极反应及总反应
半反应： 负氧正还
Zn－2e-＝Zn2+ 负极： 正极： Cu2++2e-＝Cu 总反应： Zn+Cu2+＝Zn2++Cu
外电路电子流向： 由负极到正极 内电路离子流向： 阴离子流向负极 阳离子流向正极 盐桥： Cl-流向硫酸锌溶液 K+流向硫酸铜溶液
6 甲醇燃料电池 （2） 酸性电解质
负极：2CH3OH - 12e-+2H2O = 12H++ 2CO2 正极：3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O 总反应: 2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
7 铝-空气燃料电池
我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型 海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧 气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入 海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。
负极：Zn+2OH--2e- ＝Zn(OH)2
正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH 总反应： Zn+2MnO2+2H2O= 2MnO(OH)+Zn(OH)2 优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和 连续放电 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 单位质量的电极材料放 出电能的大小
充电
燃料电池
小型高性能燃料电池
（微型氢氧燃料电池）
燃料电池是利用氢气、天然气、 甲醇等燃料与氧气或空气进行 反应时释放出来的化学能直接 转化成电能的一类原电池。
3 氢氧燃料电池 两个电极均为惰性电极（石墨/铂）
总反应方程式 ： 2H2＋O2＝2H2O 不能写条件
燃料和氧化剂连续不断地由 外部供给，在电极上不断地 反应，生成物不断地被排除， 于是电池就连续不断地提供 电能。
燃料电池---氢氧燃料电池（碱性）
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H2~O2燃料电池(碱性环境) 电极材料为活性铂电极、活性石墨电极 或多孔镍板 电解质溶液:20%~40%的KOH溶液 负极：2H2+ 4OH–– 4e- = 4H2O 正极：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH– 电池反应: 2H2+ O2= 2H2O 特点： (1) 该电池的标准电池电动势为1.229V (2) 不产生污染物质 (3) KOH的物质的量没有损失
被氧化的腐蚀叫做电化学腐 蚀。
钢铁在干燥的空气里长时间不易被 腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐 蚀,这是什么原因呢?
（1）钢铁腐蚀的原因 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄 的水膜。水膜中溶解有来自大气中的CO2、 SO2、H2S等气体 使水膜中含有一定量的H +
H2O + CO2 ⇌ H2CO3 ⇌ H + + HCO3 - H2O ⇌ H + +OH- 这样在钢铁表面形成了一层电 解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳 构成无数微小的原电池。
充电过程：写导学案上 阳极：PbSO4 (s)-2e-+2H2O (l)＝ PbO2(s) +SO42-(aq) +4H+(aq) 阴极： PbSO4 (s)+2e- ＝Pb(s)+SO42-(aq) 总反应：
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 放电 2PbSO4(s)+2H2O(l)
（1）电解质溶液：海水，中性 负极材料：铝 正极材料：石墨、铂网等 负极：4Al－12e－ = 4Al3+； 正极：3O2+6H2O+12e－ = 12OH－ 总反应式为：4Al+3O2+6H2O = 4Al(OH)3
（1）电解质溶液：NaOH 负极材料：铝 正极材料：石墨、铂网等
负极：4Al－12e－+ 16OH- = 4AlO2- + 8H2O； 正极：3O2+6H2O+12e－ = 12OH－ 总反应：4Al+3O2+4OH- = 4AlO2－ + 2H2O 总结(1)C在酸性溶液中以CO2 形式存在， 在碱性溶液中以CO32－形式存在。 (2)三价铝在酸性条件下以Al3+形式存在，在 中性条件下以Al(OH)3形式存在，在碱性条 件下以AlO2 形式存在。
进一步反应 联系
Fe2O3 · nH2O
通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。
5 甲烷燃料电池
两极为多孔镍板, 电解质溶液为KOH，生成的 CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为： CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O。
CH4 + 2OH- + 2O2 = CO32-+ 3H2O。 负极：CH4 + 10 OH- - 8e- == CO32- + 7H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH 掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握 了其它气态烃燃料电池的电极反应式
燃料电池---氢氧燃料电池（酸性）
•电解质溶液:磷酸 •负极：2H2 –
4e- = 4H+ •正极：4H+ + O2+ 4e- = 2H2O •电池反应：2H2+ O2 = 2H2O 氢氧燃料电池由于电解 质溶液不同，因此电极反应 有区别，但是总电池反应相 同，反应实质相同。实际应 用中常用碱做电解质溶液。