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原电池 江西省临川第二中学 刘肃林 liusulin2008@126.com.

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1 原电池 江西省临川第二中学 刘肃林

2 原电池 一、原电池 1、概念:将化学能转变为电能的装置 2、构成条件 (1)能自发地发生氧化还原反应 (2)有活泼性不同的两个电极
(3)电解质溶液 (4)形成闭合回路 Cu A Zn 稀H2SO4

3 原电池 构成条件 (1)能自发地发生氧化还原反应 ①原电池中负极与电解质溶液反应 ②原电池中负极发生吸氧腐蚀
③燃料电池(以惰性电极Pt作为电极) Cu A Zn 稀H2SO4 A Fe NaCl C

4 原电池 (2)有两种活泼性不同的电极 ①活泼性不同的两种金属。如铜锌原电池中,锌作负极,铜作正极;
②金属和非金属。如锌锰干电池中,锌作负极,石墨棒作正极; ③金属和化合物。如铅蓄电池中,铅板作负极,二氧化铅作正极; ④惰性电极。如氢氧燃料电池,两根电极均可用Pt

5 原电池 (3)电解质溶液 ①一般负极与电解质溶液发生反应; ②原电池中负极发生吸氧腐蚀
③燃料电池(以惰性电极Pt作为电极,电极本身不发生反应,为燃料和氧气提供反应场所)

6 原电池 (4)构成闭合回路 ①用导线连接两个电极; ②利用盐桥连接两个半反应 Zn 生铁 Cu H2SO4 盐酸 Zn Cu H2 SO4
(1) 盐酸 生铁 (2) Zn ZnSO4 H2 SO4 A Cu 盐桥-饱和KCl a.一般左、右两个容器中的电解质溶液与电极材料具有相同的阳离子(负极电解质溶液一定与负极材料具有相同的阳离子) b.能产生持续、稳定的电流

7 原电池 + Cu Zn e- e- -e- I 3、原电池中电荷移动方向 (1)外电路 — 负极 正极 (2)内电路 阴(负)离子→负极
负极 正极 (2)内电路 阴(负)离子→负极 阳(正)离子→正极 I + Cu Zn H2SO4溶液 G e- e- -e- +++++ +++++ ----- ----- I Zn2+ H+ 内电路 SO4 2 –

8 原电池 4、原电池正负极的判断 (1)由两电极的相对活泼顺序判断
一般情况下,活泼性更强的金属作负极,但与电极材料和电解质溶液有关系,以电极反应(氧化反应:负极,还原反应:正极)为标准;如:Al | NaOH | Mg ,Fe | 浓HNO3 | Cu (2)由电极现象判断 负极:电极不断溶解或质量不断减小,发生氧化反应 正极:电极上有气泡产生或电极质量不断增加,发生还原反应 (3)由电子或电流和离子移动方向判断

9 原电池 1、工业上常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性质的不锈钢,在下图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体,则下列叙述正确的是( B ) A.图1为原电池装置,Cu电极 上产生的是O2 B.图2装置中Cu电极上发生的 电极反应式为:Cu-2e-= Cu2+ C.由实验现象可知:金属活动性Cu>Cr D.两个装置中,电子均由Cr电极流向Cu电极

10 原电池 2、将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是( A ) A.液滴边缘是正极区 ,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e- = 4OH- B.液滴中的Cl-由a区向b区迁移 C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成 的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈 D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e- =Cu2+

11 原电池 二、原电池电极反应方程式的书写 1、根据所给的图示装置图
(1)分析题目所给的装置图,判断是否有自发的氧化还 原反应,试写出总反应方程式,判断原电池的正负极 ①一般原电池中负极与电解质溶液反应 ②原电池中负极发生吸氧腐蚀 ③燃料电池(以惰性电极Pt作为电极)

12 原电池 Cu Fe 稀H2SO4 Fe NaCl C Al NaOH Mg Cu 浓HNO3 Fe Fe CuCl2 Cu Zn ZnSO4
A Fe NaCl C A Al NaOH Mg A Cu 浓HNO3 Fe A Fe CuCl2 Cu Zn ZnSO4 H2 SO4 A Cu 盐桥-饱和KCl

13 原电池 (2)电极反应式的书写(离子反应) 负极:还原剂(一般为金属和燃料)失去电子生成氧化产 物,若电解质溶液中的阴离子与氧化产物发生反应,该阴 离子应写入负极反应中。 正极:氧化剂得到电子生成还原产物,若氧化剂为O2(金属吸氧腐蚀和燃料电池) 中性或碱性:O2 + 4e- + 2H2O === 4OH- 酸性: O2 + 4e- + 4H+ === 2H2O (3)正、负极电极反应相加得到原电池的总反应方程式


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