第 19 讲 原电池原理
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第 19 讲 原电池原理. 高考化学一轮复习. —— 安化一中 彭珊娜. 考纲要求 了解原电池的工作原理； 能写出电极反应和电池反应方程式。. 【 回归课本 1 】. 《 必修 2》P40. 《 化学反应原理 》 P71. 【 热身训练 】. D. 【 知识梳理 】. 一、原电池 1. 概念 ：把化学能转化为 的装置。. 电能. 2. 原电池的构成条件. (1) 有两个 活泼性不同 的 电极 （常见为金属或石墨）. (2) 将两极插入 电解质溶液 中。. (3) 两极间构成 闭合回路 。. (4) 能自发地发生 氧化还原反应 。. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
第 19 讲 原电池原理
—— 安化一中 彭珊娜
高考化学一轮复习
考纲要求
了解原电池的工作原理；能写出电极反应和电池反应方程式。
以下知识的描述正确的是 ( ) A.CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热， 故可把该反应设计成原电池。
B.用活泼性不同的两种金属作为电极形成原 电池时，较活泼的金属一定是负极。
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两 种金属组成。
D.某原电池反应的盐桥中装有含琼胶的 KCl 饱和溶液，放电时 K+向正极移动。
D【热身训练】
(3) 两极间构成闭合回路。(4) 能自发地发生氧化还原反应。
一、原电池1. 概念：把化学能转化为 的装置。电能
2. 原电池的构成条件
(2) 将两极插入电解质溶液中。
(1) 有两个活泼性不同的电极（常见为金属或石墨）
【知识梳理】
3．工作原理： ( —以锌 铜原电池为例 )
盐桥作用 ?
(-)Zn-2e-=Zn 2+
(+)Cu 2+ +2e-=Cu
形成闭合回路；
平衡电荷
1 、原电池原理图解失 e- ，沿导线传递，有电流产生
还原反应Cu2++2e-=Cu
氧化反应Zn-2e-=Zn2+
负极 正极铜锌原电池
阳离子移向
不断溶
解
阴离子移向
电解质溶液
【要点深化】
2 、原电池正负极的判断与电极反应式的书写• （ 1 ）正、负极的判断 一般来说 , 原电池正、负极的判断基础是
自发进行的氧化还原反应，如果给出一个方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
【要点深化】
• （Ⅰ）根据电子流动方向判断。 在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。
• （Ⅱ）根据两极材料判断。 一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
（Ⅲ）根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
• （Ⅳ）根据原电池两极发生的变化来判断。 负极总是失去电子，发生氧化反应，正极总是得到电子发生还原反应。
• （Ⅴ）根据现象判断。 溶解的一极为负极，增重或放出气体的一极为正极。
• （Ⅵ）根据电池总反应式中元素化合价的升降判断。 元素化合价升高的电极材料为负极，元素化合价降低的电极材料为正极。
[ 思考感悟 ]
用活泼性不同的两种金属作为电极形成原电池时，较活泼的金属一定是原电池的负极吗？
【提示】 不一定。如将镁、铝插入氢氧化钠溶液中形成原电池，镁较活泼，但因为铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，铝被氧化是负极，则镁条为正极。
判断下列原电池的正负极
（ 1 ） （ 2 ）
（ 3 ） （ 4）
【小试身手 1 】
负极
负极
负极
负极
（ 2 ）电极反应式的书写①一般电极反应式的书写
负极： Fe － 2e － === Fe2
＋
正极： Cu2 ＋＋ 2e － === Cu
化学反应： Cu2 ＋＋ Fe ＝ Fe2 ＋＋ Cu
写出电极反应式和相应的电池反应式。负极： 2Al － 6e －＋ 8OH － == 2 AlO2
－ ＋ 4H2O
正极： 6H2O+6e － == 3H2 ↑ ＋ 6OH －
总反应式：2Al ＋ 2OH － ＋ 2H2O ＝ 2AlO2 － ＋ 3H2↑
②复杂电极反应式的书写技巧：写出容易写的一极反应，然后用总反应式减去这一极反应。
例 1: 一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 ( )
A. CH3 OH ＋ O 2 － 2e －
== H2 O ＋ CO 2 ＋ 2H ＋
B. O2 ＋ 4H ＋ ＋ 4e － == 2H2O
C. CH3 OH ＋ H2 O － 6e － == CO 2 ＋ 6H ＋
D. O 2 ＋ 2H2 O ＋ 4e － == 4OH －
C
原电池电极反应式的书写
原电池电极反应式的书写注意事项：（ 1 ）负氧正还。（ 2 ）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加 H+ 、 OH— 、 H2O
，以遵循电荷守恒和质量守恒。（ 3 ）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。
小结
铝镁电池在不同电解质溶液中两极反应式的书写
【小试身手 2 】
电池组成 Al Mg 总反应
稀硫酸溶液
正极： 2H++ 2e- == H2↑
负极： Mg-2e-
== Mg2+
2H++Mg== H2↑+Mg2+
氢氧化钠溶液
负极： 2Al-6e-
+8OH- ==
2AlO2-+4H2O
正极： 6H2O+6e- == 3H2↑+6OH-
2Al+2H2O+ 2OH- ==
2AlO2-+3H2↑
(1) 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种以氢氧化锌为电解质的新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中间形成，且电极反应产生的水，经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为： 2H2+O2 2H
2O ，则负极通的是 ，正极通的是 ，正、负两极电极反应式分别为：正极： ；负极： 。
H2
O2
2H2+4OH--4e- 4H2OO2+4e-+2H2O 4OH-
【小试身手 3 】
• (2) 若把 KOH 改为稀 H2SO4 作导电物质，则电极反应式分别为 ，
• 。 (1) 和 (2) 的电池液不同，反应进行后，其溶液的 pH 各有何变化？
• • (3) 若把 H2 改为 CH4 ，用 KOH 作导电
物质，则电极反应式分别为 ， 。
的 pH 将变大。
2O2+4H2O+8e- 8OH-
2H2-4e- 4H+
O2+4H++4e- 2H2O
(1) 中电池液的 pH 将变小， (2) 中电池液
CH4+10OH--8e- C +7H2
O
23O
3. 原电池原理的应用① 加快反应速率；
② 判断金属活动性的强弱；
③ 用于金属的防护；
④ 制作化学电源。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是__________；电解质溶液Y是_______；
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为_____
____________________________________________；
X电极上发生的电极反应为________________________；
(3)外电路中的电子是从________电极流向_______电极。
依据氧化还原反应： 2Ag ＋ (aq) ＋ Cu(s) ==Cu 2 ＋ (aq) ＋ 2Ag(s) 设计的原电池如下图所示。
Cu AgNO3
正Ag ＋ ＋ e― == Ag
Cu － 2e － == Cu 2 ＋
铜 银
【小试身手 4 】 设计原电池
. “ ”研究人员最近发现了一种 水 电池，这种电池能利用淡水河海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为： 5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 ( )
A.正极反应式： Ag+Cl--e-＝ AgClB.每生成 1molNa2Mn5O10转移 2mol电子C.Na+ “ ”不断向 水 电池的负极移动D.AgCl是还原产物
（ 2011 安徽）
【触摸高考 1 】
B
【 2012 四川】一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为： CH3CH2OH－ 4e －
+H2O = CH3COOH + 4H ＋。下列有关说法正确的是
A ．检测时，电解质溶液中的 H+ 向负极移动B ．正极上发生的反应为： O2 + 4e － + 2H2O =
4OH －
C ．电池反应的化学方程式为： CH3CH2OH + O2 = C
H3COOH + H2O
D ．若有 0.4mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L 氧气
【触摸高考 2 】
C
普通干电池 充电干电池
笔记本电脑 专用电池
手机电池