1、 1 / 5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。(内电路 )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 Zn Cu 得电子锌溶解 SO42 铜极不变Zn2e =Zn2+阴离子向负极移动；阳离子向正极移动 2H+2e =H23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
2、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；A B C D E F2 / 5（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
3、(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)一次电池碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是 MnO2,正极是 KOH工作原理:负极 Zn+2OH2e =Zn(OH)2；正极:2MnO 2+2H2O+2e =2MnOOH+2OH总反应式:Zn+2MnO 2+2H2O=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。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+Ag 20=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。锂电池锂电池用金属锂作负极，石墨作
4、正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯(SOC1 2)中组成。锂电池的主要反应为：负极：8Li8e 8Li + ；正极：3SOC1 2+8eSO 32 +2S+6Cl总反应式为：8Li+3SOC1 2=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。3 / 5(2)二次电池铅蓄电池:(1)铅蓄电池放电原理的电极反应负极：Pb+S0 422e PbSO 4； 正极：Pb0 2+4H+S042+2ePbSO 4+2H20总反应式：Pb+PbO 2+2H2SO42PbS0 4+2H2O(2)铅蓄电池充电原理的电极反应阳
5、极：PbSO 4+2H2O2e =PbO2+4H+SO42 ；阴极：PbSO 4+2e =Pb+SO42总反应：2PbSO 4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4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)+2H 2O+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)燃料电池氢氧燃料电池当用碱性电解质时，电极反应为：负极：2H 2+40H4e 4H 20；正极：0 2+2H20+4e40H
6、总反应：2H 2+022H 2O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：CH 4+10OH 8e =CO32 +7H2O；正极：2O 2+4H2O+8e =8OH总反应方程式为：CH 4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2OCH 3OH 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 CH3OH4 / 5和 O2，则发生了原电池反应。负极：2CH 3OH +16OH 12e =2CO32 +12H2O；正极：3O 2+6H2O+12e =12OH总反应方程式为：2CH 3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O3正
7、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
8、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 Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是（ ）A充电时阳极反应：Ni(OH) 2 e + OH- = NiOOH + H2OB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。(1)
9、当负极产生的金属离子结合溶液中的H 时,电极附近的溶液 PH 值 。当正极 O2 得电子时结合溶液中的水时，生成 OH 使溶液中的 PH 值增大。(2)电池工作时整个溶液 PH 值的变化必须从总反应式来分析。当电解液中5 / 5酸被消耗时，溶液 PH 值增大，当电解质溶液中碱被消耗时，溶液 PH 值减小。2原电池的有关计算电子守恒法是依据氧化剂与还原剂 相等这一原则进行计算的。电子守恒法是氧化还原计算的最基本的方法。计算时可由电极反应式中的氧化剂(或还原剂 )与失去的电子(或得电子) 之间的关系进行计算。例 3 (14 分)(1) 将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_；银片上发生的电极反应：_。(2)若该电池中两电极的总质量为 60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为 47 g，试计算：产生氢气的体积 (标准状况)；通过导线的电量。(已知 NA = 6.021023 /mol，电子电荷为 1.601019 C)
