原电池的基本知识和强化练习.docVIP

原电池、化学电源 【基础知识】 一、原电池 1、定义：把化学能转化为电能的装置 2．实质：一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。即将化学能转化成电能的形式释放。 3．原理： （1）当铜片与锌片不连接，一同浸入稀硫酸铜溶液时，锌直接把电子给了_________，反应的离子方程式为_____________________________，反应把_________转化为_________。 （2）当铜片与锌片用导线连接，一同浸入稀硫酸铜溶液时，由于锌比铜活泼，锌容易_____电子被_________成Zn2+进入溶液，电极反应式为_____________________。锌片上的电子通过________流向_________，溶液中的______从铜片上______电子，被______成______.电极反应式为________________________.反应的总方程式是______________________ 。反应是将_______________转化为_______________________. 4.原电池的形成条件 构成前提：两个电极中至少有一个可以和电解质溶液自发地发生氧化还原反应（放热） （1）活动性不同的金属（其中一种可以为非金属，即作导体用）作电极。 （2）两电极插入电解质溶液中。 （3）形成闭合回路。（两电极外线用导线连接，可以接用电器。） 5、盐桥的作用 （1）能否用金属导线代替？ （2）主要目的是什么？ （3）如何工作的？ 6、设计原电池 (1)铁和氯化铁 （2）甲烷和氧气 （3）氯化铁和碘化钾 （4）铝和氧气 二、常见的化学电源 1.一次电池 （1）NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液 电极总的反应式为：Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 ， H2 +2MnO2=Mn2O3+H2O 缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 （2）碱性锌-锰干电池 电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极：——MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 电解质：KOH 优点： 电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。 2.二次电池 铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程 （1）正负极材料 正极：PbO2 负极：Pb 电解质：H2SO4溶液 （2）放电过程 负极：Pb(s) + SO42- -2e- =PbSO4 (s) 氧化反应 正极：PbO2(s) + 4H++SO42- +2e- =2PbSO4 (s) +2H2O 还原反应 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 （3）充电过程 阴极：PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 还原反应 接电源负极 阳极： 2PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ 2SO42- 接电源正极 氧化反应 充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H