原电池讲义.doc

原电池复习讲义
复习的内容：
1.了解原电池形成条件
2, 理解原电池反应原理
3. 掌握原电池运用
复习重点：
1.书本上几种原电池原理的讲解
2.原电池电池电极判断，反应的正确书写，以及电子转移情况
复习难点：
原电池的综合应用
一、原电池的知识梳理

知识要点
实例
概念
利用 反应，将 的装置

Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu
构
成
条
件
① ；
② ；
③ ；

电极
判断
负极： 相对较强的极， e－，发生 ；
正极： 相对较弱的极， e－，发生 。
Zn板——
Cu板——
电极反应
负极： 电子，发生 反应
正极： 电子，发生 反应
负极：
正极：
工
作
原
理
外电路：电子由 极→ 极，电流由 极流向 极。
溶液中（内电路）：
阴离子移向 极，阳离子移向 极（富电子极）。
外电路：电子由 板→ 板；
溶液中（内电路）：
SO42―移向 板（ 极），
Cu2＋移向 板（ 极）
二、化学电源：
1．一次电池（使用后即弃去的电池，易造成环境污染）：
例如，碱性锌锰干电池：Zn+2MnO2+H2O =Mn2O3+Zn(OH)2
负极：
正极：
2．二次电池（可充电电池，可反复充电和放电，是电池发展的一个重要方向）：
例如，铅蓄电池：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
放电时的电极反应：
负极： ；
正极： 。
充电时的电极反应：
阳极： ；
阴极： 。
3．燃料电池（两极材料都是惰性电极，电极本身不参与反应，而是由引入到两极的物质发生反应）：
（1）氢氧燃料电池  ：是一种高效低污染的新型电池，一般用金属铂（是一种惰性电极，并具有催化活性）或活性炭作电极，用40%的KOH溶液作电解质溶液。
电池总反应式为：2H2 + O2 = 2H2O
负极： ； 正极： 。
（2）甲烷燃料电池（ 用金属铂作电极，用KOH溶液作电解质溶液）
电池总反应式为：CH4 + 2O2 +2KOH==K2CO3+ 3H2O
负极： ； 正极： 。
几种常见的原电池
（1）铜锌非氧化性强酸溶液的原电池（伏打电池）（电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：稀硫酸）
总反应（离子反应方程式）： 。
正极（Cu）： （还原反应）；
负极（Zn）： （氧化反应）。
（2）铜铝强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）
总反应 （离子反应方程式）
正极： （还原反应）；
负极： （氧化反应）。
（3）氢气和氧气细菌燃料电池（电解质溶液是磷酸）
总反应（离子反应方程式）： 。
正极： （还原反应）；
负极： （氧化反应）。
（4）甲烷燃料电池（ 用金属铂作电极，用H2SO4溶液作电解质溶液）
总反应： 。
正极： （ 反应）；
负极： （ 反应）。
【沙场点兵】
1.铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是（ ）
A．正极反应为：Zn—2e-=Zn2+
B．电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
2．在理论上可用于设计原电池的化学反应是 ( )
A．2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)＝2NaAlO2(ag)+3H2(g)
B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1)
C．CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g)
D．FeCl3(aq)十3H2O(1) Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)
3．（08北京卷）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是（ ）
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O
D．用燃料电池消耗2.24LＨ2(标准状况)时，有0.1mol电子转移
4．(07广东)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2 = 2Fe2＋＋4OH-－。以下说法正确的是 ( )
A．负极发生的反应为：Fe－2e－ = Fe2＋
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－ = 4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
5．(07广东卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为 ( )
A．H2＋2OH－ ＝2H2O＋2e－ B.O2＋4H＋＋4e－ ＝2H2O
C．H2＝2H＋＋2e－ D.O2＋2H2O＋4e－ ＝4OH－
6.一种新型燃料电池，它是用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入甲烷和氧气，其电极反应为：
X极：CH4+10OH－－8e－====CO32-+7H2O
Y极：4H2O＋2O2+8e－====8OH－　　关于此燃料电池的说法，错误的是（　 　）
A.X极为负极，Y极为正极
B.工作一段时间后，KOH的物质的量不变
C.在标准状况下通入5.6 L O2完全反应，有1.0 mol 电子发生转移
D.该电池工作时甲烷一极附近溶液pH下降
7．（05上海卷）关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A． 铜是阳极，铜片上有气泡产生
B． 铜片质量逐渐减少
C． 电流从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原
8．（06天津卷）我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4A1＋3O2＋6H2O＝4A1(OH)3，下列说法不正确的是（ ）
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用
9、如右图所示的装置中，观察到电流表指针偏转，a棒变粗，b棒变细。由此判断表中所列各项组合中能够成立的是( )

a
b
电解质溶液

A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液

10．（04天津卷）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确（ ）
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

(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：______________________________________。

答案：
【扫清障碍】
氧化还原；电能转化成化学能；活泼性不同的电极；闭合回路；同时插入同电解质溶液；活泼性；失去；氧化；活泼性；得到；还原；负极；正极；失去；氧化；得到；还原；锌板；铜板；负；正；正；负；正；负；锌；铜；铜；锌
【小试牛刀】

1.Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑
2H+ + 2e- = H2↑
Zn - 2e- = Zn2+

2. 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
6H2O　+　6e- = 6OH- + 3H2↑
2Al + 8OH- + 6e- = 2AlO2- + 4H2O
3. H2 + O2= H20
O2 + 4H+ -4e- = 2H2O
H2 – 2e- = H2 ↑
4. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
4O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O
CH4 – 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+
【沙场点兵】
1.BC 2.D 3. A 4. D 5. A 6. C 7. B 8. D 9. B 10. BC 11. 12. B
【锦旗飘扬】
(1)Zn－2e－ = Zn2＋； 2H＋＋2e－ = H2↑。
(2)①锌片与银片减轻，是因与酸反应：
Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑ ～ 转移2e－
= =
得V(H2) = 4.5 L； Q = 3.8×104 C。

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