原电池教案.doc

一、原电池 1．概念 把 化学 能转化为 电 能的装置。 2．工作原理(以锌—铜原电池为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn Zn 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－=== Zn 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由 负极 沿导线流向 正极 3．构成条件 (1)两个电极。 (2)将电极插入 电解质溶液 中。 (3)用导线连接电极构成 闭合回路 。 (4)能自发进行 氧化还原 反应。 二、化学电源 1．一次电池——碱性锌锰干电池 负极材料： Zn 电极反应： Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 MnO2 电极反应： 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 2．二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。 (1)放电时的反应： ①负极反应：Pb＋SO－2e－===PbSO4 ②正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O ③电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 。 三、原电池原理 1．原理图示 2．原电池的判断方法 (1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。 (2)然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”： [例1]　控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是 (　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中 的石墨电极为负极 [解析]　甲中石墨作正极，发生还原反应，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋；乙中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应式为2I－－2e－===I2。当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，此时电路中电流强度为零，故灵敏电流计的读数为零，选项A、B、C均正确。当灵敏电流计的读数为零后，在甲中再溶入FeCl2固体，导致化学平衡逆向移动，即把该反应的逆反应设置成原电池，甲中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应式为2Fe2＋－2e－===2Fe3＋；乙中石墨作正极，发生还原反应，电极反应式为I2＋2e－===2I－，D错。 [答案]　D 原电池工作原理是将氧化还原反应拆分在两个电极上，分别发生氧化反应(负极反应)和还原反应(正极反应)，电子经外电路由负极流向正极(产生电流)。 1．(2010·江苏高考)下图是一种航天器能量储存系统原 理示意图。下列说法正确的是 (　　) A．该系统中只存在3种形式的能量转化 B．装置Y中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 解析：A项，该系统中存在太阳能与电能、电能与机械能、化学能与电能、电能与化学能等4种形式的能量转化关系，不正确；B项，装置Y是将化学能转化为电能的燃料电池装置，负极应该是H2发生氧化反应，故不正确；C项，装置X为电解水产生氢气和氧气，故正确；D项，装置X、Y形成的子系统可以实现物质的零排放，但不可能实现化学能与电能间的完全转化，能量总是有损失的，故不正确。 答案：C 2.关于如图装置的叙述，正确的是(　　) A．铝是负极，铝片上析出无色气体 B．石墨是阳极，石墨棒上析出黄绿色气体 C．溶液中两电极间产生白色沉淀(不溶解) D．溶液中先产生白色沉淀，最后沉淀溶解 解析：Al、石墨、空气、NaCl溶液形成原电池，Al作负极，发生吸氧腐蚀，电极反应分别为：负极：4Al－12e－===4Al3＋，正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－，因此总反应为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3↓。故只有C项正确。 答案：C 1．原电池正、负极的判断 2．电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写： (2)复杂电极反应式的书写： 如CH4酸性燃料电池中，负极反应式的书写： CH4＋2O2===CO2＋2H2O(总反应式)， 2O2＋8H＋＋8e－===4H2O(正极反应式)， CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋(负极反应式)。 [特别提醒] (1)原电池正、负极的判断基础是氧化还原反应，如果给出 一个化学方程