化学能与电能的转化—原电池专题
1、概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
3、构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
【例题分析】
例1、在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（ ）
A．①④ B．③④⑤ C．④⑧ D．②④⑥⑦
4、电极名称及发生的反应：
负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，
电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，
电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质
正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。
5、原电池正负极的判断方法：
①依据原电池两极的材料：
较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；
较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。
②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型：
负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
6、原电池电极反应的书写方法：
（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：
①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
【例题分析】
例2、被称之为“软电池”的纸质电池，其电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO（OH）．下列说法正确的是（ ）
A. 该电池的负极为锌
B. 该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C. 当65 g Zn完全溶解时，流经电极的电子×1023个
D. 电池正极发生MnO2得电子氧化反应
例3、Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A． Mg电极是该电池的正极
B． H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C． 石墨电极附近溶液的pH增大
D． 溶液中Cl－向正极移动
例4、某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（ ）
A.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为FeSO4溶液
B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4
例5、如图，有关零排放车载燃料电池叙述正确的是（ A．正极通入H2，发生还原反应
B．负极通入H2，发生还原反应
C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移向负极
D．总反应式为2H2+O2 = 2H2O
7、原电池的应用：
）
①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比较金属活动性强弱。
③设计原电池。
④金属的腐蚀。
【例题解析】
例6、根据下列事实，①②
③ ④由Y、W电极组成的原电池、电极反应为：
可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是：
A、 B、
C、 D、
例7、根据下列事实:①A+B2+=A2++B;②D+2H2O=D(OH)2+H2↑;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-=E,B-2e-=B2+。由此可知A2+、B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是( )。
+＞A2+＞B2+＞E2+ +＞B2+＞D2+＞E2+
+＞E2+＞A2+＞B2+ +＞B2+＞A2+＞D2+
△例8、下图实验为研究金属腐蚀的实验，下列相关说法正确的是（ ）
A．食盐水中有气泡逸出
B．铁表面的反应为Fe-3e＝Fe3+
C．红色首先在食盐水滴的中心出现
D．该实验研究的是金属的吸氧腐蚀
8、化学电源基本类型：（课本内反应必须能自己分析彻底）
①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。
②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。
***原电池电极反应书写练习***
（1）C2H5OH燃料电池（电解质：NaOH溶液）
负极： 正极：
总反应：
pH：正极 负极 总体系 （填“增大”“减小”或“不变”）
（2）C2H5OH燃料电池（电解质：稀硫酸）
正极： 负极：
总反应： （3）甲烷燃料电池（电解质：熔融碳酸盐）
正极反应： 负极反应：
总电池反应：
（4）甲烷燃料电池（电解质：固体电解质：高温下能传导O2-）
负极反应： 正极反应：
总电池反应：
（5）Mg-Al-NaOH溶液
负极反应： 正极反应：
总离子反应：
（6）Fe-Cu- NaOH溶液
负极反应： 正极反应：
总化学反应方程式：
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