原电池原理及应用

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1、第十单元化学反应与能量变化第2讲原电池原理及应用◆复习精讲◆◇夯实基础◇一原电池原理1、概念：把化学能转变成电能的装置叫做原电池能量变化：化学能转变为电能2、形成的基本条件：①两个活泼性不同的电极（在一定条件下较活泼的电极作为负极）②电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）③形成闭合回路（外电路由导线构成通道；内电路由电解质构成通道）3、工作特点：①原电池在放电时,负极上还原性较强的物质（负极本身或与负极紧密接触的物质）的电子经过导线流向正极，而正极上氧化性较强的物质（正极本身或与正极紧密接触的物质）得到电子，两极之间再通过盐桥及池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电

2、路构成有稳定电流的闭合回路。负极流出电子（发生氧化反应应），正极流入电子（发生还原反应）。②原电池工作的本质是氧化还原反应。理论上，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。铜锌原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：二原电池应用1、金属腐蚀①化学腐蚀（金属直接与化学物质反应而被腐蚀）②电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀）2、防护方法：①改变金属的内部组织结构②在金属表面覆盖保护层③电化学保护法3、制造新化学电源：①一次电池②二次电池③燃料电池◇考点必备◇考点一、原电池的工作原理1.原电池判定：先分析有无外接电源，有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电池，然后依据原电池的

3、形成条件分析判定，有无常温下自发进行的氧化还原反应发生。当出两个相连的装置，且又无明显的外加电源时，一般其中一个为原电池充当另一电解池的电源。2.原电池正负极的判定方法：①依据原电池两极材料：较活泼的金属作负极，较不活泼金属或可导电的非金属（石墨等）作正极。注意金属的活泼性与所处电解质溶液的性质有关。如：在酸性条件下镁比铝要活泼，但在碱性条件下铝比镁要活泼。②依据两极发生的反应类型：负极发生的是氧化反应；而正极发生的是还原反应。③依据电子（电流）的流动方向：负极（发生氧化反应失去电子）电子流出经外电路流向原电池的正极（发生还原反应得到电子）。④根据内电路离子迁移方向：一般阳离子流

4、向原电池正极；阴离子流向原电池负极。注意：离子迁移的本质是移向电极得到电子（发生还原反应）或失去电子（发生氧化反应），所以有时氧化性较强的阴离子（如硝酸根离子）也可能移向正极得电子。△针对训练1.市场上出售的“热敷袋”其中主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等.热敷袋在启用前用塑料袋使之与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量,使用完后,会发现袋内有许多铁锈生成,回答:(1)热敷袋放出的热量来源于放出的热量。(1)碳粉的作用是。(3)加入NaCl的作用是。(4)写出有关的电极反应式。2.（09上海理综11）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效

5、、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极www.ks5u.com③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①②D．①④3．如右图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化）（）A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端

6、高，B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高考点二、现实中的化学电源1.化学电源的分类：⑴一次电池（不能充电，不能反复使用）如碱性锌锰电池：电解质为KOH负极：Zn+2OH--2e-Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-总反应：Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2⑵.二次电池（可充电，可多次重复使用）如铅蓄电池：H2SO4作电解液（1）放电时：负极：Pb+SO42--2e-PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2

7、H2O(2)充电反应为电解过程，是放电反应的逆过程阴极：PbSO4+2e-Pb+SO42-阳极：PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SO42-总反应：2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4⑶燃烧电池I氢氧燃料电池①用酸性电解质时：负极：H2-2e-2H+正极：O2+4H++4e-2H2O总反应：2H2+O22H2O②用NaOH等碱性溶液时：负极：H2+2OH--2e-2H2O正极：O2+2H2O+4e-4OH-总反应：2H2+O22H2OIICH4燃料电池：