原電池知識(shí)講解+練習(xí)

1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一原電池2.原電池工作原理（1）.原理圖示負(fù)極：反應(yīng)）1. 、原電池概念：把能轉(zhuǎn)化為能的裝置.正極：（反應(yīng)）總反應(yīng)方程式：外電路：電子從流向,電流從內(nèi)電路：陰離子移向,陽(yáng)離子移向（2）.原電池的正負(fù)極的判斷： 根據(jù)電子流動(dòng)方向判斷。在原電池中，電子流出的一極是;電子流入的一極是。根據(jù)兩極材料判斷。一般活潑性的金屬為負(fù)極;活潑性的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。 根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。向正極移動(dòng)，向負(fù)極移動(dòng)。 根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。負(fù)極發(fā)生;正極發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)象判斷。的一極為負(fù)極，或的一極為正極。二、原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)與化學(xué)電源一般來(lái)講，書(shū)寫(xiě)原電

2、池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意如下四點(diǎn)：1、準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極一般而言，較活潑的金屬成為原電池的負(fù)極，但不是絕對(duì)的。如將銅片和鋁片同時(shí)插入濃硝酸中組成原電池時(shí)，銅是，因?yàn)?。此時(shí)，其電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：鎂-鋁-NaOH溶液構(gòu)成原電池，負(fù)極。主要是看哪一個(gè)電極更易與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，就是負(fù)極，若都是惰性電極，則看哪種離子是失去電子，它所存在的半電池就為負(fù)極。2、高度注意電解質(zhì)的酸堿性在正、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系，當(dāng)?shù)玫交蚴侨ル娮雍笮纬傻碾x子要檢查是否能繼續(xù)與電解液發(fā)生反應(yīng)。如氫一氧燃料電池有酸式和堿式兩種，酸中負(fù)極反應(yīng)：正極反應(yīng)式為：;如鉛蓄電池中，負(fù)

3、極Pb失去電子成為Pb2+后，會(huì)繼續(xù)與SO42-發(fā)生發(fā)硬生成難溶物質(zhì)PbSO4,故電極反應(yīng)為3、牢牢抓住總的反應(yīng)方程式兩個(gè)電極反應(yīng)相加即得總的反應(yīng)方程式。所以，對(duì)于個(gè)陌生的原電池，只要知道總反應(yīng)方程式和其中的一個(gè)電極反應(yīng)式，即可迅速寫(xiě)出另一個(gè)電極反應(yīng)式。4、不能忽視電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等在同一個(gè)原電池中，負(fù)極失去的電子數(shù)必等于正極得到的電子數(shù)，所以在書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，要注意電荷守恒。這樣可以避免由電極反應(yīng)式寫(xiě)總反應(yīng)方程式，或由總反應(yīng)方程式改寫(xiě)成電極反應(yīng)式所帶來(lái)的失誤，同時(shí)，也可避免在有關(guān)計(jì)算中產(chǎn)生誤差。三、化學(xué)電源一次電池：即電池中的反應(yīng)物質(zhì)在進(jìn)行一次電化學(xué)反應(yīng)放電之后就不能再次使用了。（1）鋅猛電池

4、一干電池該電池的負(fù)極材料是鋅，正極材料是碳棒，電解質(zhì)是MnO2、NH4CI、ZnCl2組成的糊狀物。總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O負(fù)極：Zn=Zn2+2e-正極：（2）銀鋅電池一鈕扣電池該電池使用壽命較長(zhǎng)，廣泛用于電子表和電子計(jì)算機(jī)。其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)為KOH溶液。總反應(yīng)式為：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag負(fù)極：正極：（3）高能電池一鋰電池。由于鋰的相對(duì)原子質(zhì)量很小，所以比容量（單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量）特別大，使用壽命長(zhǎng)，適用于動(dòng)物體內(nèi)（如心臟起搏器）。因鋰的化學(xué)性質(zhì)很活潑，所以其電解質(zhì)溶液應(yīng)為非水溶劑。如作心臟起搏器的鋰一碘

5、電池的總反應(yīng)式為：2Li+I2=2LiI。則電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：（4）海水鋁電池91年我國(guó)首創(chuàng)以“鋁-空氣-海水”電池為能源的新型航海標(biāo)志燈。這種燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水中就能發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20一50倍。其電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：總反應(yīng)式為2、蓄電池：可以多次反復(fù)使用，放電后可以充電復(fù)原，又稱二次電池。可充電電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)可充電電池是聯(lián)系原電池與電解池的橋梁，它也是電化學(xué)知識(shí)的重要知識(shí)點(diǎn)。放電為原電池反應(yīng)，充電為電解池反應(yīng)。原電池的負(fù)極反應(yīng)與電解池的陰極反應(yīng)，原電池的正極反應(yīng)與電解池的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。只要學(xué)生

6、按前面方法能熟練書(shū)寫(xiě)放電（即原電池）的電極反應(yīng)式，就能很快寫(xiě)出充電（即電解池）的電極反應(yīng)式。鉛蓄電池：鉛蓄電池是一種常見(jiàn)的可充電池，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用。該電池以Pb和PbO2作電極材料，H2SO4作電解質(zhì)溶液?？偡磻?yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O試寫(xiě)出充放電時(shí)的電極反應(yīng)放電時(shí)：正極：負(fù)極：充電時(shí)：陽(yáng)極：陰極：鐐鎘電池：以為負(fù)極,為正極，以為電解質(zhì)。負(fù)極：正極：常用的鐐(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)式可表示為_(kāi)-一放電-_-一一2Ni(OH)2+Cd(OH)2.右出，Cd+2NiO(OH)+2H2O正極：負(fù)極：三、原電池原理在化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科

7、研中的應(yīng)用。1.比較不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱根據(jù)原電池原理可知，在原電池反應(yīng)過(guò)程中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬作負(fù)極，而活動(dòng)性弱的金屬(或碳棒)作正極.結(jié)合其他方法一起判斷。2. 加快化學(xué)反應(yīng)速率由于原電池將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)且有電流產(chǎn)生，因而反應(yīng)速率加快.如Zn與稀H2SO4反應(yīng)制氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成CuZn原電池，加快反應(yīng)進(jìn)行.量多量少對(duì)H2產(chǎn)生量有影響。3. 用于金屬的防護(hù)要保護(hù)一個(gè)鐵制閘門(mén)，可用導(dǎo)線將其與一鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極，鐵制閘門(mén)作正極.設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣構(gòu)成原電池的條件.首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)；電極材料的選擇在原電池

8、中，選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極；氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極。并且，原電池的電極必須導(dǎo)電。電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇與電極材料相同的陽(yáng)離子。如在銅一鋅一硫酸構(gòu)成的原電池中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2+的電解質(zhì)溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2+的溶液中。例題：依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極

9、X的材料是;電解質(zhì)溶液Y是；銀電極為電池的極，(3) 發(fā)生的電極反應(yīng)為X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為;外電路中的電子是從電極流向電極。練習(xí)題1. 一、原電池的構(gòu)成銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸，鋅片是()2. 陰極B.正極C.陽(yáng)極D.負(fù)極鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01mol-L1的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是鐵棒附近產(chǎn)生OHB.鐵棒被腐蝕C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出O2原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與A. 電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中不正確的是()由Al、Cu、稀H2SO組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：B. 一3+Al3e一=Al由MgAl、NaOHB液組成原電池，其負(fù)極反

10、應(yīng)式為:C. Al3e一+4OH=AlO2一+2H2O由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為:D. 2+Cu2e=Cu由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：3. Cu2e-=Cu+電池的總反應(yīng)離子方程式為：2Fe"+Fe=3Fe",不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池()。A. 正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液。B. 正極為C,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO)3溶液。C. 正極為Fe,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)溶液為F&(SO)3溶液。D. 正極為Ag,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為CuSO溶液。據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究的新電池可能取代目前廣泛使用的

11、鉛蓄電池，它具有容量大等優(yōu)點(diǎn)，其電池反應(yīng)為2Zn+Q=2ZnQ原料為鋅粒、電解液和空氣，則下列敘述正確的是鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2+正極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解液肯定不是強(qiáng)酸二、化學(xué)電源3. 氫鐐電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鐐電池。氫鐐電池的總反應(yīng)式放電是：H2+2NiO(OH廠充電2Ni(OH)2。根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是()電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大電池放電時(shí)，鐐元素被氧化電池充電時(shí)，氫元素被還原電池放電時(shí)，H2是負(fù)極生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖，細(xì)胞膜外的富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池，下列有關(guān)判斷正確的是(

12、)負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)可能是：Q4e+2H2Q=4OH正極發(fā)生的電極反應(yīng)可能是：Q2-4e=202負(fù)極反應(yīng)主要是C6H12Q6生成CQ2或HCQ3正極反應(yīng)主要是C6H12Q6生成CO2或CQ2鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01mol-L1的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是鐵棒附近產(chǎn)生QHB.鐵棒被腐蝕C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出Q2鐵鐐蓄電池又稱愛(ài)迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：1. Fe+Ni2Q+3H2Q=Fe(QH2+2Ni(QH)2下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正峋.的是電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2Q,負(fù)極為Fe電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2QH-2e-=Fe(QH2電池充電過(guò)程中，

13、陰極附近溶液的pH降低電池充電時(shí)，陽(yáng)極:2Ni(QH)2+2QH-2e-=Ni2Q+3HQ人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用CQ和HQ制備化學(xué)原料。右圖是通過(guò)人工光合作用制備HCQQI®原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是()版了交段度太胃形該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有Q產(chǎn)生催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng)催化劑b表面的反應(yīng)是CQ+2H+2e=HCQQH三、原電池的應(yīng)用有A、B、GD四種金屬，將A與B用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；將A、D分別投入到等濃度鹽酸中，D比A反應(yīng)快；將銅浸入B的鹽溶液中無(wú)變化；將銅浸入C的鹽溶液中，有金屬C析

14、出。據(jù)此可推知它們的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)A.D>C>A>BB.D>A>B>CA. C.D>B>A>CD.B>A>D>C2.100mL濃度為2mol-L-1的鹽酸跟7.8g鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是()加入大量的2mol-L-的鹽酸加入數(shù)滴氯化銅溶液加入適量蒸儲(chǔ)水D.加入適量的氯化鈉溶液性性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅一猛堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn+2Mn(2+HaQ=Zn(QH)2+MaQ下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()電池工作時(shí)，鋅失

15、去電子電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnQ+HzQ+2e=MmQ+2QH電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極外電路中每通過(guò)Q.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過(guò)程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是()4Fe(QH)2+2JQ+Q=4Fe(QH)3$2Fe+24眼Q2=2Fe(QH)2$2H2Q+Q2+4e=4QHD.Fe3e=Fe3茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中 鋁合金是陽(yáng)極鋁合金是負(fù)極海水是電解液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A.B.C.

16、D.四、填空題1.原電池的正負(fù)極的判斷：由組成原電池的兩極材料判斷。一般是的金屬為負(fù)極，活潑性的金屬或能的非金屬為正極。根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流是由流向;電子流動(dòng)方向是由極流向極。根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向的極是極，陰離子移向的極為極。根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極總是電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其正極總是電子發(fā)生反應(yīng)。2. 14.如圖所示裝置：若燒杯中溶液為稀硫酸，兩極反應(yīng)式為:正極負(fù)極該裝置將能轉(zhuǎn)化為能。(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為,總反應(yīng)方程為。LiSOC2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4-SOC2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCb=4LiCl+S+SO。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) (1)電池的負(fù)極材料為,發(fā)生的電極反應(yīng)為電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為:4. SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOHm液吸收SOC2,有N&SQ和NaCl生成。如果把少量水滴到SOC2中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_,反應(yīng)的化學(xué)方程式為組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是某實(shí)驗(yàn)小組同