原电池的工作原理(原电池的新课导入)

高考必备知识点：原电池和化学电源概述！

最新教学大纲

1.了解原电池的工作原理。

2.会写电极反应公式和电池反应方程式。

3.了解常见化学电源的类型和工作原理。

一次电池的工作原理及其在试验场1的应用

1概念

将化学能转化为电能的装置。

2构成条件

原电池反应是自发的氧化还原反应。

有两个活性不同的电极。

将电极插入电解液中。

形成闭环。

3工作原理

以锌铜原电池为例

4.原电池原理的应用

(1)用于金属的防护

被保护的金属产品作为被保护一次电池的阳极。比如保护一条铁水管或钢桥，可以用导线和一个锌块连接，这样锌就可以作为一次电池的负极。

(2)加快氧化还原反应的速率

一种自发的氧化还原反应，当设计为原电池时，反应速率增加。

例如，当锌与稀H2SO4反应时，加入少量硫酸铜溶液可以加快产生H2的反应速度。

(3)比较金属活动性强弱

当两种金属用作一次电池的电极时，用作负电极的金属通常比用作正电极的金属更有活性。

(4)设计制作化学电源

(1)首先，氧化还原反应分为两个半反应。

根据一次电池的反应特点，结合两个半反应找到正负极材料和电解液。

例如根据反应2fecl3 Cu===2fecl2 cucl2

设计的原电池有：

原电池正、负极判断的“五个角度”

电极反应式书写的三个步骤

试验场地2化学电源的类型和工作原理

1分类

2一次电池(以碱性锌锰干电池为例)

碱性锌锰干电池的工作原理如图：

3二次电池(以铅蓄电池为例)

(1)放电时的反应：

负极反应：

Pb+SO42-(AQ)-2e-==pbso 4(s)

正极反应：

PBO 2(s)+4H+(AQ)+SO42-(AQ)+2e-==pbso 4(s)+2H2O(l)

总反应：

Pb(s)+PBO 2(s)+2h2so 4(AQ)==2pbso 4(s)+2H2O(l).

(2)充电时的反应：

阴极反应：

PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO42-(aq)

阳极反应：

pbso 4(s)+2H2O(l)-2e-==PBO 2(s)+4H+(AQ)+SO42-(AQ)

总反应：

2pbso 4(s)+2H2O(l)==Pb(s)+PBO 2(s)+2h2so 4(AQ).

4燃料电池

氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。

燃料电池电极反应式的书写

根据燃料电池的特点，通常O2是在阳极上发生还原反应的物质。用不同的电解质溶液，其电极反应是不同的。事实上，我们只需要记住以下四种情况：

(1)酸性电解质溶液环境下的正极反应式：O2 4h 4e-===2h2o

(2)碱性电解质溶液中的正极反应式：O22H2O4E-==4OH-

(3)固体电解质(在高温下可传导o2-)中的正极反应式：O2 4e-===2o2-

(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下的正极反应公式：O2 2CO2 4E-==2CO32-。

(5)根据总反应式和正反应式写出电池的负反应式：负反应式=总反应式-正反应式