原电池专题(2011年高考复习).doc

化学反应与能量转化——原电池专题 明确复习重点，突出主干知识 装置特点：化学能转化为电能 形 ① 两个活泼性不同的电极 成 ② 电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应） 条 ③ 形成闭合回路（或在溶液中接触） 件 ④ 能自发进行的氧化还原反应 负极：原电池中电子流出的一极，负极一定发生氧化反应 正、负极 正极：原电池中电子流入的一极，正极一定发生还原反应 失电子沿导线传递，有电流产生 反 应 原 （氧化反应）负极 铜锌原电池 正极（还原反应） 理 电解质溶液 主 ① 加快化学反应速率 要 ② 判断金属活动性的强弱 应 ③制备各种干电池、蓄电池等实用电池 用 化学腐蚀 ④ 金属 腐蚀 析氢腐蚀 电化学腐蚀 条件、现象、本质、联系 吸氧腐蚀 考点1 原电池工作原理 原电池电极的极性判断 ⑴ 根据电极材料判断 一般情况下，活泼性强的金属为负极，活泼性较弱的金属或导电的非金属为正极。 ⑵ 根据电极反应类型判断 失去电子发生氧化反应的电极为负极，得到电子发生还原反应的电极为正极。 ⑶ 根据电极反应现象判断 参与电极反应不断溶解的电极为负极（燃料电池除外）；质量增加或附近有气泡产生 的电极为正极。 ⑷ 根据电子流动方向（或电流方向）判断 在外电路中，电子由原电池的负极流向正极，电流由原电池的正极流向负极。 ⑸ 根据电解质溶液中离子流动方向判断 在内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 ⑹ 根据电池总反应式判断 若给出电池总反应式，通过标出电子转移的方向可知，失去电子的一极为负极，得到电子的一极为正极。 特别提醒：原电池负极的判断应根据其本质进行判断：即“较易与电解质溶液反应的电极是原电池的负极”，不能一味地根据金属的活泼性进行判断。 常见误区 误区一：原电池中较活泼金属一定作负极 分析：原电池反应是自发进行的反应，原电池形成电流，是由于两极在电解质溶液中放电能力不同而造成的，其中负极是在反应中失电子的一极，负极材料必然是失电子能力较强，但是电极材料在电解质溶液中的放电能力与金属的活泼性并不完全一致，即金属活动性强的不一定是负极。哪一种金属作负极，不仅与金属的活泼性有关，还与该金属与电解质反应的难易有关，即与电解质的酸碱性、电解质的强氧化性等性质有关。如Mg、Al为两极，NaOH溶液为电解质溶液时，Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能与NaOH溶液反应，虽然Al较Mg不活泼，但Al却作该原电池的负极。 误区二：原电池中负极材料一定参与电极反应 分析：当某种电极材料能直接与电解质溶液（或H2O、O2）反应时，负极本身失去电子而直接参与反应。但当电极材料不能与电解质溶液（或H2O、O2）反应时，应是相应的还原剂在负极上反应，如燃料电池，其两极一般用镍、铂等金属粉末或活性炭压制成透气多孔且具有催化活性的电极，通可燃性气体（H2、CH4、C2H6、CO、甲醇蒸气等）的电极为负极，失去电子，发生氧化反应；通助燃性气体（氧气或空气）的电极为正极，得到电子发生还原反应。但两电极材料本身并不参与化学反应，只起传导电子的作用。 误区三：原电池中的电解质一定参与原电池反应 分析：一般常见原电池的电解质都是其中的阳离子（或溶在电解质中的分子）在正极上放电，如锌铜原电池正极反应：2H++2e-=H2↑，在钢铁的吸氧腐蚀中正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-等，易造成若电解质本身不能得失电子就不能构成原电池的错觉。其实大部分电池中的电解质在充、放电时是没有电子得失的，只是起着内电路导电功能和调节离子浓度的作用。如以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池，负极：2H2+4OH-―4e-=4H2O，正极：O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反应式：2H2+O2=2H2O，KOH没有参加原电池反应，只起增强溶液的导电性作用。 【例1】在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是（ ） 【例2】（08广东卷）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ） ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=