1原電池知識(shí)精講

1、原電池1了解原電池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式2了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理3理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施一、原電池的工作原理1原電池的基本概念（ 1）概念：原電池就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置（ 2）本質(zhì)：通過(guò)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，使反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電流，反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上發(fā)生，這便形成了帶電粒子按一定方向流動(dòng)的閉合回路（ 3）形成條件： 活動(dòng)性不同的兩電極（連接） ：較活潑的金屬作為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子流出；較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬 (如石墨等 )做正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電子流入，電極本身不發(fā)生改變

2、； 電解質(zhì)溶液（插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)）； 電極形成閉合電路； 能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)（有明顯電流時(shí)需要此條件）【注意】 不能形成 活潑金屬一定做負(fù)極的思維定勢(shì)原電池中的判斷電極時(shí)的利用的是兩電極的相對(duì)活潑性 原電池中，電池材料可能與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，也可能與電解質(zhì)不反應(yīng) 形成閉合回路的方式有很多，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極直接接觸 有的原電池產(chǎn)生的電流比較大，可以對(duì)外做功；而有的原電池電極上發(fā)生的反應(yīng)很慢，產(chǎn)生的電流極其微弱，不能對(duì)外做功2原電池的反應(yīng)原理（ 1）電極反應(yīng)：負(fù)極：金屬失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)正極：溶液中陰離子得電子或氧氣得電子（吸氧腐蝕），化合價(jià)降低，

3、發(fā)生還原反應(yīng)正負(fù)極共同反應(yīng)為發(fā)生氧化還原反應(yīng)高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 1 of 15（ 2）電荷流向：外電路 電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電流則由正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極內(nèi)電路 陽(yáng)離子向正電極的移動(dòng)，陰離子向負(fù)電極移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電荷的移動(dòng)（ 3）原電池的判定：先分析有無(wú)外接電源，有外接電源者為電解池，無(wú)外接電源者可能為原電池；再依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是 三看 ：一看電極，兩極為導(dǎo)體且活潑性不同；二看溶液，兩極插入電解質(zhì)溶液中；三看回路：形成閉合回路或兩極接觸（ 4） pH 變化規(guī)律：若電極反應(yīng)消耗OH - （或 H+ ），則電極周圍溶液的 pH 減?。ɑ蛟龃螅?，若電極

4、反應(yīng)生-+-+-成OH （或 H），則電極周圍溶液的 pH 增大（或減?。┤艨偡磻?yīng)的結(jié)果是消耗 OH （ H）或生成 OH（ H + ），則溶液的 pH 減?。ㄔ龃螅┗蛟龃螅p?。┤魞杉?jí)消耗等物質(zhì)的量的OH -和 H+，則溶液的 pH變化視溶液酸堿性的不同而不同（ 5）原電池正負(fù)兩極的判斷：原電池有兩個(gè)電極，一個(gè)是正極，一個(gè)是負(fù)極，判斷正負(fù)極的方法是： 由組成原電池兩極的電極材料判斷 在原電池中， 一般相對(duì)活潑性較強(qiáng)的金屬為原電池的負(fù)極，相對(duì)活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髟姵氐恼龢O 根據(jù)電流的方向或電子的流向判斷：電流是由正極流向負(fù)極，而電子是由負(fù)極流向正極 根據(jù)原電池內(nèi)電解質(zhì)溶液中離子的

5、流動(dòng)方向：陽(yáng)離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極 根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化判斷：原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng) 根據(jù)現(xiàn)象來(lái)判斷：通常情況下，在原電池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，此為原電池的負(fù)極；若原電池中某一電極上有氣體生成、電極的質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，該電極發(fā)生還原反應(yīng)，此為原電池的正極【拓展】將銅鋅兩種金屬放在電解質(zhì)溶液中，用導(dǎo)線連接，便構(gòu)成原電池的兩極由于 Cu、 Zn 兩種金屬電勢(shì)高低不同，所以存在著電勢(shì)差電子總是從低電勢(shì)的極流向高電勢(shì)的極電勢(shì)的高低一般可根據(jù)金屬的活潑性確定：金屬越活潑其電極電勢(shì)就越低，金屬越不活潑

6、其電極電勢(shì)就越高由于鋅比銅活潑，所以電子總是從鋅極流向銅極電化學(xué)上把電子流出的極定為負(fù)極，流入的極定為正極鋅為負(fù)極，銅為正極電極反應(yīng)：負(fù)極： Zn 2e- Zn2+正極： 2H+ + 2e-H2以上是銅 鋅原電池，我們也可以利用同樣的原理，把其他的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成各種不同的電池在這些電池中，一般都用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極，負(fù)極向外電路提供電子；用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子；在電池內(nèi)部，兩極之間填充電解液放電時(shí)，負(fù)極上的電子通過(guò)導(dǎo)線流向用電器，從正極流回電池，形成電流高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 2 of 15【拓展】鹽橋 鹽橋存在時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，且指針偏

7、轉(zhuǎn)角度隨時(shí)間的延續(xù)幾乎保持不變； Zn 片溶解， Cu 片上有紅色物質(zhì)析出； 取出鹽橋電流計(jì)指針回到零點(diǎn)鹽橋的作用：使Cl -向鋅鹽方向移動(dòng)，K +向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn2+鹽和 Cu2+鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn 極流向 Cu 極注：鹽橋中盛放含瓊膠的KCl 飽和溶液雙液原電池的工作原理和意義： 構(gòu)造特點(diǎn)：雙液原電池由兩個(gè)半電池組成，每個(gè)半電池中的電極與電解質(zhì)溶液互不反應(yīng)，電池反應(yīng)的還原劑與氧化劑分別位于兩個(gè)半電池中，中間通過(guò)鹽橋連接形成閉合回路 電極反應(yīng)：2+負(fù)極（ Zn）： Zn2e =Zn（氧化反應(yīng)）2+正極（ Cu ）： Cu+2e =Cu （還原反應(yīng)）2+2+ 電池

8、反應(yīng)： Zn+Cu=Zn+Cu 外電路電子由負(fù)極（Zn 片）流向正極（Cu 片）；電流由正極（Cu 片）流向負(fù)極（Zn 片）；內(nèi)電路：陽(yáng)離子移向正極（Cu 片）；陰離子移向負(fù)極（Zn 片） 鹽橋的作用：通過(guò)陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，在內(nèi)電路形成電流回路而不中斷電流高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 3 of 15 意義：隨開(kāi)隨用，并能長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流3原電池電極方程式的書(shū)寫(xiě)（ 1）沒(méi)給出總方程式，要求寫(xiě)電極方程式，分三步： 分別找出氧化劑和還原劑氧化劑在正極得電子，還原劑在負(fù)極失電子 結(jié)合介質(zhì)判斷氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物 寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式（注意兩極得失電子數(shù)相等）（ 2）給出總方程式

9、，要求寫(xiě)電極方程式，分為四步： 判物質(zhì)，標(biāo)得失 選離子，配電荷 配個(gè)數(shù)，巧用水 兩式加，驗(yàn)總式（ 3）差值法書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式：正負(fù)極反應(yīng)式之和為電池反應(yīng)的方程式一般先寫(xiě)出反應(yīng)的總方程式和較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式，然后用總方程式減去較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式得較難寫(xiě)的電極反應(yīng)式（ 4）原電池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的注意： 書(shū)寫(xiě)時(shí)，無(wú)論是總反應(yīng)式還是電極反應(yīng)式都既要滿足電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒，又要滿足質(zhì)量守恒 電極反應(yīng)式常用 =而不使用，同時(shí)若電極反應(yīng)式中有氣體的生成，需加 書(shū)寫(xiě)時(shí)注意介質(zhì)通常是定向移動(dòng)到該電極附近的導(dǎo)電離子如H+ 、OH -、H2O 等等，若氧化（或還原）產(chǎn)物能與之發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則其一般書(shū)寫(xiě)在電極

10、方程式中 書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)充分考慮介質(zhì)的影響，常見(jiàn)的情況：a.中性溶液反應(yīng)物中無(wú) H+ 和 OH -；b.酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú)OH- ； c.堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú)H +； d.水溶液中不可能出現(xiàn) O2-4設(shè)計(jì)原電池設(shè)計(jì)原電池的思路為： 以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)； 把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，從而確定電極反應(yīng)； 以兩極反應(yīng)為原理，確定電極材料及電解質(zhì)溶液； 畫(huà)出裝置簡(jiǎn)圖如：把 Fe+Cu2+=Fe2+Cu 設(shè)計(jì)成原電池首先，原電池反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)在上述反應(yīng)中，還原劑是Fe,反應(yīng)中失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，做原電池的負(fù)極；Cu2+做氧化劑，反應(yīng)中得到電

11、子，發(fā)生還原反應(yīng)，做原電池的正極反應(yīng)但是，Cu2+不可做電極，故可以選一活性較Fe 弱的導(dǎo)體做原電池的負(fù)極，通常選擇碳棒做正極，而選擇可溶性的銅鹽高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 4 of 15做電解質(zhì)溶液來(lái)提供Cu 2+再如：把 2H2點(diǎn)燃H2，做負(fù)極反應(yīng)； O2 是氧化劑，+O22H 2O 這一反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池先找出還原劑是做正極反應(yīng)，但是，由于它們均不導(dǎo)電，故需選擇兩個(gè)導(dǎo)體做電極，即選擇了碳棒，然后把H2和 O2 分別通在兩極上，再選擇電解質(zhì)溶液，即可構(gòu)成原電池了【小結(jié)】給定反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池時(shí)，通常分兩步（ 1）先找出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑；（ 2）還原劑是金屬等導(dǎo)體的，直接選為

12、負(fù)極材料，如Fe 作負(fù)極；若為非導(dǎo)體的如H 2 可先選擇負(fù)極材料，然后把它作為該極填充物；氧化劑是離子的，可選為電解質(zhì)溶液，如Fe+Cu 2+=Fe2+Cu中；是非離子的可作為正極填充物，如2H 2+O2點(diǎn)燃 2H 2O 中二、原電池的應(yīng)用原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，而化學(xué)電源則是一種實(shí)用的原電池化學(xué)電源品種繁多，大體可分為三類：1一次電池一次電池的活性物質(zhì)（發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)）消耗到一定程度，就不能使用了一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫干電池（ 1）鋅錳電池 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MnO 2、 NH 4Cl 、 ZnCl 2 組成的糊狀物

13、其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： Zn 2e-=Zn 2+-正極： 2MnO 2+2NH 4 +2e =Mn 2 O3+2NH 3+H 2O（產(chǎn)生的NH 3 和 Zn2+作用： Zn2+4NH 3 = Zn(NH 3)42+）（產(chǎn)生的H 2 和 MnO 2 作用： H2+2MnO 2 = Mn 2O3+H 2O）總反應(yīng)式為： 2Zn+4MnO 2+4NH 4Cl=Zn(NH 3)4Cl 2+ZnCl 2+2Mn 2O3 +2H 2OZn+2MnO 2+2NH 4Cl=Zn(NH 3)2Cl 2+2MnO(OH)或 Zn+2NH 4+ =Zn 2+2NH 3+H2電池中 MnO 2 的作用是將正極上NH

14、4+ 還原生成的H2 氧化成為水， 以免產(chǎn)生 H2 附在石墨表面而增加電池內(nèi)阻由于反應(yīng)中鋅筒不斷消耗變薄，且有液態(tài)水生成，故電池用久后會(huì)變軟（ 2）銀鋅電池 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Ag 2O 和 Zn，電解質(zhì)為 KOH 溶液其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： Zn+2OH 2e-=ZnO+H 2O-正極： Ag 2O+H 2O+2e =2Ag+2OH高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 5 of 15總反應(yīng)式為： Zn+Ag 2O=ZnO+2Ag（ 3）高能電池 鋰電池該電池是20 世紀(jì) 70 年代研制出的一種高能電池由于鋰的相對(duì)原子質(zhì)量很小，所以比容量（

15、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)為非水溶劑作心臟起搏器的鋰碘電池：其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 2Li 2e-=2Li +正極： I2+2e-=2I -總反應(yīng)式為： 2Li+I 2=2LiI鋰二氧化錳電池這種電池以片狀金屬為負(fù)極，活性MnO 2 作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)溶液，以聚丙烯為隔膜其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： Li Li e-正極： MnO 2 Li e LiMnO 2總反應(yīng)式為： Li MnO 2 LiMnO 2該種電池重量輕、體積小、電壓高、比能量大，充電100

16、0 次后仍能維持其能力的90，貯存性能好，已廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、手機(jī)、無(wú)線電設(shè)備等（ 4）海水鋁電池該電池是1991 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 50 倍其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 4Al 12e-=4Al 3+- 正極： 3O2+6H 2O+12e =12OH總反應(yīng)式為： 4Al+3O 2+6H 2O=4Al(OH) 32蓄電池 二次電池可以多次反復(fù)使用，放電后可以充電復(fù)原，又稱二次電池（ 1）鉛蓄電池鉛蓄電池是一種常見(jiàn)的可充電電池，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生

17、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)溶液其電極反應(yīng)式為：高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 6 of 15負(fù)極： Pb+SO42- 2e-=PbSO4+2-正極： PbO2+4H +SO4+2e =PbSO4+2H 2O充電總反應(yīng)式為： PbO2+Pb+2H 2SO4放電2PbSO4+2H 2O（ 2）堿性鎳 鎘電池該電池以Cd 和 NiO(OH) 作電極材料，NaOH 作電解質(zhì)溶液其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： Cd+2OH - 2e-=Cd(OH) 2正極： 2NiO(OH)+2H 2O+2e-=2Ni(OH) 2+2OH -充電總反應(yīng)式為： C

18、d+2NiO(OH)+2H 2O放電Cd(OH) 2+2Ni(OH) 2從上述兩種蓄電池的總反應(yīng)式可看出，鉛蓄電池在放電時(shí)除消耗電極材料外，同時(shí)還消耗電解質(zhì)硫酸，使溶液中的自由移動(dòng)的離子濃度減小，內(nèi)阻增大，導(dǎo)電能力降低而鎳 鎘電池在放電時(shí)只消耗水，電解質(zhì)溶液中自由移動(dòng)的離子濃度不會(huì)有明顯變化，內(nèi)阻幾乎不變，導(dǎo)電能力幾乎沒(méi)有變化（ 3）氫鎳可充電池該電池是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型可充電電池，可連續(xù)充、放電500 次，可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎳 鎘電池其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： H 2+2OH 2e- =2H 2O正極： 2NiO(OH)+2H-2O+2e =2Ni(OH) 2+2OH總反應(yīng)式為： H

19、2+2NiO(OH)充電2Ni(OH)放電23燃料電池又稱連續(xù)電池，一般以天然燃料或其它可燃物質(zhì)如H2、 CH 4 等作為負(fù)極反應(yīng)物質(zhì)，以O(shè)2 作為正極反應(yīng)物質(zhì)而形成的燃料電池體積小、質(zhì)量輕、功率大，是正在研究的新型電池之一（ 1）氫氧燃料電池主要用于航天領(lǐng)域，是一種高效低污染的新型電池，一般用金屬鉑（是一種惰性電極，并具有催化活性）或活性炭作電極，用40%的 KOH 溶液作電解質(zhì)溶液其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 2H-2+4OH 4e =4H 2O正極： O2+2H 2O+4e-=4OH -總反應(yīng)式為： 2H 2+O 2=2H 2O（ 2）甲烷燃料電池用金屬鉑作電極，用KOH 溶液作電解質(zhì)溶液其電

20、極反應(yīng)式為：高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 7 of 15負(fù)極： CH 4+10OH - 8e-=CO32-+7H 2 O正極： 2O-2+4H 2O+8e =8OH總反應(yīng)式為： CH 4+2O2+2KOH=K 2CO3+3H 2O（ 3）甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作為電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)有鎳氫電池或鋰電池的10 倍其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 2CH 4O+16OH -12e-=2CO32-+12H 2O正極： 3O2+6H 2O+12e- =12OH -總反應(yīng)式為： 2CH 4O+3O 2+4OH -=2CO 32-+6H 2 O（ 4

21、）固體氧化物燃料電池（選講）該電池是美國(guó)西屋公司研制開(kāi)發(fā)的，它以固體氧化鋯 氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許 O2-在其間通過(guò)其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 2H2-2+2O4e =2H 2O-2-正極： O2+4e =2O總反應(yīng)式為： 2H 2+O 2=2H 2O（ 5）熔融鹽燃料電池（選講）該電池用Li 2CO3 和 Na2CO3 熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO 為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2 的混合氣為陰極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視其電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 2CO+2CO 32- 4e-=4CO 2正極： O2+2CO 2+4e-=2CO 32

22、-總反應(yīng)式為： 2CO+O 2=2CO 2【拓展】 1原電池原理的應(yīng)用（ 1）加快某些反應(yīng)速率金屬在電解質(zhì)溶液中反應(yīng)，可以通過(guò)原電池原理加快其反應(yīng)速率（ 2）制造化學(xué)電源如各種干電池、蓄電池、燃料電池等等（ 3）可以利用原電池比較金屬活動(dòng)性順序一般情況下，負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)（ 4）保護(hù)金屬將水閘與比鐵活潑的金屬用導(dǎo)線連接置于水中，可以保護(hù)水閘金屬材料不被銹蝕高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 8 of 15（ 5）將放出能量的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池原電池是借助氧化還原反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置設(shè)計(jì)原電池時(shí)，首先要根據(jù)所提供的氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)去進(jìn)行設(shè)計(jì)一般說(shuō)來(lái)，

23、只有電極與電解質(zhì)溶液之間有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生的原電池才是實(shí)際可用的，這個(gè)與電解質(zhì)溶液有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)的電極一般是原電池的負(fù)極2原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧和可充電電極的反應(yīng)規(guī)律（ 1）先確定原電池的正負(fù)極，列出正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì)，并確定得到或失去的電子數(shù)目例如： CH3OH O2 KOH 溶液 燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)：CH 3OH2-（ C 由 -2 價(jià)升至 +4 價(jià)，在堿液中-2-CO3失去6eCO2 與 OH 反應(yīng)為 CO3 ）CH 3OH -6e- = CO2 + H 2O平衡電荷 CH 3 OH -6e-+8 OH- = CO32-+ H2O完整配平CH 3OH -6e-+8O

24、H -= CO32-+6 H2O （ 2）注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫(xiě)入負(fù)極反應(yīng)式中；若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2 ，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則 H 2 O 必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中，且與O2 生成 OH - ；若電解質(zhì)溶液為酸性，則H+ 必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中，與O2 生成 H 2O ；若在熔融鹽的電解質(zhì)中反應(yīng)，則O2 可能得電子變成O2 （ 3）正負(fù)極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總方程式，若能寫(xiě)出已知電池反應(yīng)的總方程式，可以減去較易寫(xiě)出電極反應(yīng)式，從而得到較難寫(xiě)出的電極反應(yīng)式（ 4）可充電電池的反應(yīng)規(guī)律 可充電電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，放

25、電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng) 放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)在形式上互逆將負(fù)（正）極反應(yīng)式變方向并將電子移項(xiàng)即可得到陰（陽(yáng)）極反應(yīng)式 放電總反應(yīng)和充電總反應(yīng)在形式上互逆（但不是可逆反應(yīng)）（ 5）原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)都必須遵循原子守恒、電荷守恒和電子守恒二、原電池的應(yīng)用i. 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)（一 )、金屬腐蝕的類型：1、化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。例如鐵絲在氧氣中燃燒、銅在氯氣中燃燒等。高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 9 of 152、電化學(xué)腐蝕：不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕。（二）、金屬的電化學(xué)腐蝕：

26、金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕是電化學(xué)腐蝕最突出的例子。金屬腐蝕的本質(zhì)：（ 2）金屬腐蝕的本質(zhì)：M ne=M n+（三）、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1) 析氫腐蝕 (鋼鐵表面吸附水膜酸性較強(qiáng)時(shí) )陽(yáng)極 (Fe)： Fe-2e-=Fe2+Fe2+ 2H2O=Fe(OH) 22H +陰極 (雜質(zhì) )：2H + 2e-=H 2電池反應(yīng)： Fe 2H 2O=Fe(OH) 2 H 2由于有氫氣放出，所以稱之為析氫腐蝕。(2) 吸氧腐蝕 (鋼鐵表面

27、吸附水膜酸性較弱時(shí) )陽(yáng)極 (Fe)： Fe 2e-=Fe2+-陰極： O2 2H2O4e =4OH總反應(yīng)： 2FeO2 2H2O=2Fe(OH) 2由于吸收氧氣，所以也叫吸氧腐蝕。析氫腐蝕與吸氧腐蝕生成的Fe(OH) 2 被氧所氧化，生成Fe(OH) 3 脫水生成 Fe2O3 鐵銹。鋼鐵制品在大氣中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。Fe2H 22 H2O2 2H2- 4OH-O=Fe(OH)O 4e2FeO2 2H 2O=2Fe(OH) 22H + 2e-H2析氫腐蝕主要發(fā)生在強(qiáng)酸性環(huán)境中，而吸氧腐蝕發(fā)生在弱酸性或中性環(huán)境中。化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與氧化劑直接接觸不

28、純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過(guò)程較活潑金屬被氧化的過(guò)程相互聯(lián)系化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生（四）、金屬的防護(hù)1、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法正極：要保護(hù)的金屬負(fù)極：比要保護(hù)金屬活潑的金屬2、外加電流的陰極保護(hù)法（比組成原電池防護(hù)更好）陰極：被保護(hù)的金屬陽(yáng)極：惰性電極兩者均存在于電解質(zhì)溶液中接上外接直流電源。高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 10 of 153、覆蓋保護(hù)膜及其他保護(hù)方法覆蓋保護(hù)膜（涂油漆，電鍍，鈍化等）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼 不銹鋼，在鋼中加入鎳和鉻）ii. 判斷金屬活潑性一般而言，活潑的金屬做負(fù)極，該電極在反應(yīng)過(guò)程中變小，但是需

29、要特別注意電解質(zhì)溶液的情況，如Al-Mg ， NaOHaq 做電解質(zhì)，則是Al 做負(fù)極。因此此方法判斷金屬的活潑性需要更進(jìn)一步的探究。iii. 加快化學(xué)反應(yīng)速率組成原電池可以加快反應(yīng)速率，例如：Zn 與稀 H 2SO4 反應(yīng)中若滴入幾滴CuSO4 可以組成Zn-Cu 原電池，但是若加入過(guò)多，置換出的Cu 單質(zhì)覆蓋在Zn 的表面則會(huì)影響H 2 的生成【例 1】 Mg-H 2O2 電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A Mg 電極是該電池的正極B H 2O2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH 增大D 溶液中 Cl 向正

30、極移動(dòng)【例 2】 Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為：2AgCl+ Mg = Mg2+ 2Ag +2Cl -。有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是A Mg 為電池的正極B 負(fù)極反應(yīng)為-AgCl+e =Ag+ClC不能被 KCl溶液激活D 可用于海上應(yīng)急照明供電【例 3】 下列電池工作時(shí)，O2 在正極放電的是A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 11 of 15【例 4】 鉛蓄電池反應(yīng)原理為： Pb(s) + PbO 2(s) +2H 2SO4(aq)放電2PbSO4(s) + 2H 2O(l) ，下列說(shuō)法正確充電的

31、是A 放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Pb 2e- = Pb 2+B放電時(shí)，正極得電子的物質(zhì)是PbO2C充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸濃度減小D充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為：PbSO4 2e- +2H 2O = PbO 2 + 4H + + SO42-【例 5】 如 圖 是 一 種 應(yīng) 用 廣 泛 的 鋰 電 池 ， LiPF 6 是 電 解 質(zhì) ， SO(CH 3)2 作 溶 劑 ， 反 應(yīng) 原 理 4Li+FeS 2=Fe+2Li 2S。下列說(shuō)法不正確的是A 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B 電子移動(dòng)方向是由 a 極到 b 極C可以用水代替 SO(CH 3)2 做溶劑+-D b 極反應(yīng)式是 FeS2+4Li

32、+4e =Fe+2Li 2S【例 6】 某原電池裝置如右圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag+Cl 2 2AgCl. 下列說(shuō)法正確的是A 正極反應(yīng)為AgCl+e -=Ag+Cl -B 放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C若用 NaCl 溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mol e - 時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol 離子【例 7】 糕點(diǎn)包裝中常見(jiàn)的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是A 脫氧過(guò)程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期B 脫氧過(guò)程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為：3+Fe-3e FeC脫氧過(guò)程中碳做原

33、電池負(fù)極，電極反應(yīng)為：2H2O+O 2+4e 4OH-D 含有 1.12g 鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL （標(biāo)準(zhǔn)狀況）高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 12 of 15【例 8】 熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水 LiCl-KCl混合物受熱熔融后， 電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為： PbSO4+2LiCl+Ca CaCl 2+Li 2SO4+Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A 正極反應(yīng)式：Ca+2Cl - - 2e- CaCl2B 放電過(guò)程中，Li向負(fù)極移動(dòng)C每轉(zhuǎn)移0.1mol 電子，理論上生成20.7gPb

34、D 常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)【例 9】 銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag 2S 的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去，下列說(shuō)法正確的是A 處理過(guò)程中銀器一直保持恒重B 銀器為正極， Ag 2 S 被還原生成單質(zhì)銀C該過(guò)程中總反應(yīng)為2Al+3Ag 2S=6Ag+Al 2S3D 黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 轉(zhuǎn)化為白色AgCl【例 10】 四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，相連時(shí)，外電路電流從流向；相連時(shí)，為正極；相連時(shí)，上有氣泡逸出；相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是A BCD 【例 11】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是A 圖 a 中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B 圖 b 中，開(kāi)關(guān)由M 改置于 N 時(shí)， Cu-Zn 合金的腐蝕速率減小C圖 c 中，接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn 腐蝕速率增大，Zn 上放出氣體的速率也增大高三化學(xué) .原電池知識(shí)講解.學(xué)生版Page 13 of 15D 圖 d 中， Zn-MnO 2 干電池自放電腐蝕主要是由MnO 2 的氧化作用引起的【例 12】研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種水 電池，這種電 池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行