原電池原理及應(yīng)用

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1、第十單元化學反應(yīng)與能量變化第2講原電池原理及應(yīng)用◆復習精講◆◇夯實基礎(chǔ)◇一原電池原理1、概念：把化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池能量變化：化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、形成的基本條件：①兩個活潑性不同的電極（在一定條件下較活潑的電極作為負極）②電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)）③形成閉合回路（外電路由導線構(gòu)成通道；內(nèi)電路由電解質(zhì)構(gòu)成通道）3、工作特點：①原電池在放電時,負極上還原性較強的物質(zhì)（負極本身或與負極緊密接觸的物質(zhì)）的電子經(jīng)過導線流向正極，而正極上氧化性較強的物質(zhì)（正極本身或與正極緊密接觸的物質(zhì)）得到電子，兩極之間再通過鹽橋及池內(nèi)溶液中的陰、陽離子定向運動形成的內(nèi)電

2、路構(gòu)成有穩(wěn)定電流的閉合回路。負極流出電子（發(fā)生氧化反應(yīng)應(yīng)），正極流入電子（發(fā)生還原反應(yīng)）。②原電池工作的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池。銅鋅原電池的工作原理和電子流向可用下列圖示表示：二原電池應(yīng)用1、金屬腐蝕①化學腐蝕（金屬直接與化學物質(zhì)反應(yīng)而被腐蝕）②電化學腐蝕（析氫腐蝕、吸氧腐蝕）2、防護方法：①改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)②在金屬表面覆蓋保護層③電化學保護法3、制造新化學電源：①一次電池②二次電池③燃料電池◇考點必備◇考點一、原電池的工作原理1.原電池判定：先分析有無外接電源，有外接電源者為電解池，無外接電源者可能為原電池，然后依據(jù)原電池的

3、形成條件分析判定，有無常溫下自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生。當出兩個相連的裝置，且又無明顯的外加電源時，一般其中一個為原電池充當另一電解池的電源。2.原電池正負極的判定方法：①依據(jù)原電池兩極材料：較活潑的金屬作負極，較不活潑金屬或可導電的非金屬（石墨等）作正極。注意金屬的活潑性與所處電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān)。如：在酸性條件下鎂比鋁要活潑，但在堿性條件下鋁比鎂要活潑。②依據(jù)兩極發(fā)生的反應(yīng)類型：負極發(fā)生的是氧化反應(yīng)；而正極發(fā)生的是還原反應(yīng)。③依據(jù)電子（電流）的流動方向：負極（發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子）電子流出經(jīng)外電路流向原電池的正極（發(fā)生還原反應(yīng)得到電子）。④根據(jù)內(nèi)電路離子遷移方向：一般陽離子流

4、向原電池正極；陰離子流向原電池負極。注意：離子遷移的本質(zhì)是移向電極得到電子（發(fā)生還原反應(yīng)）或失去電子（發(fā)生氧化反應(yīng)），所以有時氧化性較強的陰離子（如硝酸根離子）也可能移向正極得電子?！麽槍τ柧?.市場上出售的“熱敷袋”其中主要成分是鐵屑、碳粉和少量的NaCl、水等.熱敷袋在啟用前用塑料袋使之與空氣隔絕,啟用時,打開塑料袋輕輕揉搓,就會放出熱量,使用完后,會發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)有許多鐵銹生成,回答:(1)熱敷袋放出的熱量來源于放出的熱量。(1)碳粉的作用是。(3)加入NaCl的作用是。(4)寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式。2.（09上海理綜11）茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效

5、、穩(wěn)定。我國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①鋁合金是陽極②鋁合金是負極www.ks5u.com③海水是電解液④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A．②③B．②④C．①②D．①④3．如右圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSO4溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（實驗過程中，不考慮鐵絲反應(yīng)及兩球的浮力變化）（）A．杠桿為導體和絕緣體時，均為A端高B端低B．杠桿為導體和絕緣體時，均為A端低B端高C．當杠桿為絕緣體時，A端低，B端高；為導體時，A端

6、高，B端低D．當杠桿為絕緣體時，A端高，B端低；為導體時，A端低，B端高考點二、現(xiàn)實中的化學電源1.化學電源的分類：⑴一次電池（不能充電，不能反復使用）如堿性鋅錳電池：電解質(zhì)為KOH負極：Zn+2OH--2e-Zn(OH)2正極：2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2⑵.二次電池（可充電，可多次重復使用）如鉛蓄電池：H2SO4作電解液（1）放電時：負極：Pb+SO42--2e-PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2

7、H2O(2)充電反應(yīng)為電解過程，是放電反應(yīng)的逆過程陰極：PbSO4+2e-Pb+SO42-陽極：PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SO42-總反應(yīng)：2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4⑶燃燒電池I氫氧燃料電池①用酸性電解質(zhì)時：負極：H2-2e-2H+正極：O2+4H++4e-2H2O總反應(yīng)：2H2+O22H2O②用NaOH等堿性溶液時：負極：H2+2OH--2e-2H2O正極：O2+2H2O+4e-4OH-總反應(yīng)：2H2+O22H2OIICH4燃料電池：