搜索
专题四电解质，原电池原电池【考纲要求】1.了解原电池和电解池的工作原理；2.能写出电极反应和电池反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理一、基本理论1、定义：2、原电池的本质：3、构成原电池的基本条件：4、原电池电机的判断：5、离子移动方向：6、电荷移动方向：7、盐桥的作用：二、要点概念总结三、判断正负极的常用方法：（1）根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极为，电子流入的一极为。（2）根据两极材料判断。一般是活泼金属为，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为。（3）根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向移动，阴离子向移动（4）根据原电池两极发生变化来判断。总是失去电子，发生氧化反应，总是得到电子，发生还原反应。（5）根据现象判断。金属溶解的一极为，增重或放出气体的一极为。四、原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。2、注意负极反应生成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，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。酸性环境中：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑—析氢腐蚀中性环境中：负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：2H2O+O2+4e-=4OH-—吸氧腐蚀五、化学电源1、普通锌锰电池（干电池）以石墨作正极，外面包有锌片做负极，电解质是糊状的NH4Cl，试写出电极反应方程式和总反应方程式。2、银锌纽扣电池电池的正极呈片状，是由氧化银粉与胶体石墨按一定比例混合研磨后压制而成。3铅蓄电池：用铅锑合金做成格板，在格板上分别填充PbO2和Pb作为正极和负极，以H2SO4为电解质溶液（1.25g/cm3-1.28g/cm3）写出电极反应的方程式。4氢氧燃料电池：高效、低污染的新型电池。电极材料：铂电极、活性炭电极等。电解质溶液：40%的KOH溶液。写出电极反应方程式介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极2H2-4e-=4H+正极O2+4H++4e-=2H2O中性负极2H2-4e-=4H+正极O2+2H2O+4e-=4OH-碱性负极2H2+4OH--4e-=4H2O正极O2+2H2O+4e-=4OH-六、燃料电池电极反应式的书写电极：惰性电极。电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液；②碱性电解质溶液如：NaOH溶液；③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。第一步：写出电池总反应式燃料电池总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O；甲烷燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O第二步：写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-（3）固体电解质（高温下能传导O2-）环境下电极反应式：O2+4e-=2O2-（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下电极反应式：O2+2CO2+4e－＝2CO32-第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：1、酸性条件燃料电池总反应：燃料电池正极反应：得燃料电池负极反应：2、碱性条件燃料电池总反应：燃料电池正极反应：得燃料电池负极反应：3、固体电解质（高温下能传导O2-）燃料电池总反应：燃料电池正极反应：得燃料电池负极反应：4，熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下电池总反应：正极电极反应式：电池总反应-正极电极反应式得负极反应式：七、判断正负极的常用方法：（1）根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极为，电子流入的一极为。（2）根据两极材料判断。一般是活泼金属为，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为。（3）根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向移动，阴离子向移动（4）根据原电池两极发生变化来判断。总是失去电子，发生氧化反应，总是得到电子，发生还原反应。（5）根据现象判断。金属溶解的一极为，增重或放出气体的一极为。八、练习1、利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。2、有人设计以铂和锌为电极材料，埋入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2、Zn2+和H2O进行工作。（1）正极材料是，电极反应为。（2）负极材料是，电极反应为。3、：爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为：写出放电时电极反应方程式。4、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为5、极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气，写出电极反应式与总反应。