(课标版2010年《高考风向标》化学 第五部分 化学反应原理 第26讲 原电池 化学电源.doc

原电池 化学电源 复习 考点1原电池原理 1．原电池的反应原理：自发的、放热的氧化还原反应 原电池的电路工作原理：(外电路)负极失去电子，电子经导线流向正极。(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动， 向负极移动， 向正极移动。 2．原电池的电极和电极反应： 正极：符号“+”，得到电子，发生 负极：符号“－”，失去电子，发生 以锌铜电池(电解液H2SO4溶液)为例： 电子经导线流向正极 氧化反应 还原反应 失电子 Zn Cu 得电子 锌溶解 SO42－ 铜极不变 Zn－2e－=Zn2+阴离子向负极移动；阳 离子向正极移动 2H++2e－=H2↑ 3．原电池形成的一般条件： (1)两极： 的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)。 (2)电解质溶液：电极必与电解质溶液接触。 (3)形成闭合回路：电极相互接触或 连接。 [例1]在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是（ ） A B C D E F 考点2常用的化学电源和新型化学电源 1．实用电池的特点 实用电池一般具有以下的特点： （1）能产生比较稳定而且较高电压的电流；（2）安全、耐用且便于携带,易于维护； （3）能够适用于各种环境；（4）便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小； （5）能量转换率 。 2．几种常见的电池和新型电池分类及反应原理简介 化学电池分类: 电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池) 电池(又叫充电电池或蓄电池)(如铅蓄电池) 电池(如氢氧燃料电池) (1)一次电池 ①碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH 工作原理:负极 Zn+2OH—－2e－=Zn(OH)2；正极:2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－ 总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。 ②钮扣式电池(银锌电池) 锌银电池的负极是Zn，正极是Ag20，电解质是KOH，总反应方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。 ③锂电池 锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。 锂电池的主要反应为：负极：8Li－8e—＝8Li+ ；正极：3SOC12+8e—＝SO32－+2S+6Cl— 总反应式为：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S 特点：锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。 (2)二次电池 ①铅蓄电池: (1)铅蓄电池放电原理的电极反应 负极：Pb+S042—－2e—＝PbSO4； 　正极：Pb02+4H++S042—+2e—＝PbSO4+2H20 总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbS04+2H2O (2)铅蓄电池充电原理的电极反应 ??????? 阳极：PbSO4+2H2O－2e－=PbO2+4H++SO42－????；阴极：PbSO4+2e－=Pb+SO42－ 总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 　②镍一镉碱性蓄电池 　 构成:放电时镉(Cd)为负极,正极是NiO(OH),电解液是KOH 工作原理:负极:Cd+2OH—－2e－=Cd(OH)2；正极:2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH— 总反应式: 特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。 (3)燃料电池 ①氢氧燃料电池 当用碱性电解质时，电极反应为： 负极：2H2+40H—－4e—＝4H20；正极：02+2H20+4e—＝40H— 总反应：2H2+02＝2H2O ②甲烷燃料电池 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气； 负极：CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O；正极：2O2+4H2O+8e－=8OH－ 总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O ③CH3OH燃料电池 用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然