電化學(xué)ⅰ原電池

1、用心教育1電化學(xué)Ⅰ原電池（一）原電池的形成條件原電池的工作原理原電池反應(yīng)屬于放熱的氧化還原反應(yīng)，但區(qū)別于一般的氧化還原反應(yīng)的是，電子轉(zhuǎn)移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的，而是還原劑在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子通過外電路輸送到正極上，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉(zhuǎn)移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導(dǎo)線中電子的定向移動構(gòu)成了閉合回路，使兩個電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過程，產(chǎn)生

2、電流，實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。從能量轉(zhuǎn)化角度看，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；從化學(xué)反應(yīng)角度看，原電池的原理是氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞給氧化劑，使氧化還原反應(yīng)分別在兩個電極上進(jìn)行。原電池的構(gòu)成條件有三個：（1）電極材料由兩種金屬活動性不同的金屬或由金屬與其他導(dǎo)電的材料（非金屬或某些氧化物等）組成。（2）合適的電解質(zhì)溶液，兩電極必須浸泡在電解質(zhì)溶液中。（3）兩電極之間有導(dǎo)線連接，形成閉合回路。只要具備以上三個條件就可

3、構(gòu)成原電池。而化學(xué)電源因為要求可以提供持續(xù)而穩(wěn)定的電流，所以除了必須具備原電池的三個構(gòu)成條件之外，還要求有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。也就是說，化學(xué)電源必須是原電池，但原電池不一定都能做化學(xué)電池。形成前提：總反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極的構(gòu)成：a.活潑性不同的金屬—鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極；b.金屬和非金屬（非金屬必須能導(dǎo)電）—鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨作正極；c.金屬與化合物—鉛蓄電池，鉛板作負(fù)極，二氧化鉛作正極；d.惰性電極—氫氧

4、燃料電池，電極均為鉑。電解液的選擇：電解液一般要能與負(fù)極材料發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。原電池正負(fù)極判斷：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。電子由負(fù)極流向正極，電流由正極流向負(fù)極。溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極例題例題1：(00全國)下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是（）A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快C把銅片插入三氯化鐵溶液

5、中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D用鋅片做陽極，鐵片做做陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅用心教育3正極：①當(dāng)負(fù)極材料能與電解液直接反應(yīng)時，溶液中的陽離子得電子。例：鋅銅原電池中，電解液為HCl，正極H得電子生成H2。②當(dāng)負(fù)極材料不能與電解液反應(yīng)時，溶解在電解液中的O2得電子。如果電解液呈酸性，O24e4H=2H2O；如果電解液呈中性或堿性，O24e2H2O=4OH。特殊情況:①MgAlNaOH，Al作負(fù)極。負(fù)極：Al3e4OH=AlO2

6、2H2O；正極：2H2O2e=H2↑2OH②CuAlHNO3，Cu作負(fù)極。注意：Fe作負(fù)極時，氧化產(chǎn)物是Fe2而不可能是Fe3；無論是總反應(yīng)，還是電極反應(yīng)，都必須滿足電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒。pH變化規(guī)律電極周圍：消耗OH(H)，則電極周圍溶液的pH減小（增大）；反應(yīng)生成OH(H)，則電極周圍溶液的pH增大（減?。?。溶液：若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OH(H)，則溶液的pH減小（增大）；若總反應(yīng)的結(jié)果是生成OH(H)，則溶液的pH增大（減小

7、）；若總反應(yīng)消耗和生成OH(H)的物質(zhì)的量相等，則溶液的pH由溶液的酸堿性決定，溶液呈堿性則pH增大，溶液呈酸性則pH減小，溶液呈中性則pH不變。例題例題2：一種新型燃料電池，它是用兩根惰性金屬做電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入甲烷和氧氣，發(fā)生的電極反應(yīng)為：X極：CH4＋10OH－―8e－＝CO32－＋7H2OY極：4H2O＋2O2＋8e－＝8OH－關(guān)于此燃料電池的下列說法中錯誤的是AX極為負(fù)極，Y極為正極B工作一段時間后，K

8、OH的物質(zhì)的量不變C在標(biāo)準(zhǔn)狀況下通入5.6LO2完全反應(yīng)，則有1.0mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移D該電池工作時甲烷一極附近溶液的pH降低隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)1.LiAlFeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池的電池反應(yīng)式為：2Li＋FeS＝Li2S＋Fe，電池中正極的電極反應(yīng)式為：2Li＋＋FeS＋2e－＝Li2S＋Fe，有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是（）A.LiAl在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價為＋1價B.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2Li