2012屆高考化學第一輪復習必修部分講義
第八單元第2講原電池與化學電源
解讀與闡釋
考綱要求權威解讀
1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式；
2．了解常見化學電源的種類及其工作原理。　　常見的考查形式：①原電池的工作原理及電極反應式的書寫(近幾年考查的重點，預計今后幾年還會加強此方面的考查)；②設計原電池，并繪制裝置圖。
梳理與整合
一、原電池的工作原理
導學誘思
下列裝置可以形成原電池的是____，并寫出形成原電池的電極材料及電極反應式：正極：____________________；負極：______________________。

教材回歸
1．概念
原電池是將______轉(zhuǎn)變?yōu)開___的裝置。
2．工作原理
如圖以銅鋅原電池為例：

(1)在ZnSO4溶液中，鋅片逐漸____，即Zn被____，鋅原子____電子，形成________進入溶液，從鋅片上釋放出電子，經(jīng)過導線流向____；溶液中的________從銅片上得電子，還原成為____并沉積在銅片上。
(2)電子流向：從____極流向____極。
(3)電流方向：從____極(____)流向____極(____)。
3．電極材料及反應式

電極名稱負極正極
電極材料
電極反應
反應類型____反應____反應
電池反應式
4.原電池的構(gòu)成條件
原電池的形成需要滿足以下三個條件：
(1)有電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)
(2)一般是活潑性不同的兩電極
(3)形成閉合回路①兩電極插入電解質(zhì)溶液②兩極直接或間接接觸③有能自發(fā)進行的氧化還原反應發(fā)生?一般是活潑　性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應?
　　
原電池裝置的作用就是把一個完整的氧化還原反應分開——在負極只發(fā)生氧化反應，正極只發(fā)生還原反應。這樣負極失去的電子就只能通過導線轉(zhuǎn)移到正極上，從而產(chǎn)生電流。
二、化學電源
導學誘思
銅鋅原電池中，負極發(fā)生氧化反應，電極失電子質(zhì)量減小，是否所有的化學電源中負極電極材料均減小？
答：________________________________。
教材回歸
1．一次電池
(1)鋅錳干電池
堿性鋅錳干電池比普通鋅錳干電池性能優(yōu)越，比能量大，儲存時間長，能提供較大電流并連續(xù)放電。其中負極是____，正極是______，電解質(zhì)是KOH，其電池反應方程式為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
(氫氧化氧錳)
(2)銀鋅紐扣電池
銀鋅紐扣電池的電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，發(fā)生氧化還原反應后生成Ag和Zn(OH)2。其中____為負極，______為正極，電池反應方程式為Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
2．二次電池
鉛蓄電池是常見的二次電池，是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架，正極板上覆蓋______，負極板上覆蓋____，電解質(zhì)是硫酸。其放電反應是______反應，充電反應則是放電反應的逆反應。放電時，負極反應為__________________________________________，正極反應為__________________________________________________，因此其充放電反應可表示為____________________________________________________________________。
3．燃料電池
(1)燃料電池的工作原理
利用燃料和氧化劑之間發(fā)生的____________，將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學電池。它工作時不斷從外界輸入反應物，同時將電極反應產(chǎn)物排出電池。因此，燃料電池能連續(xù)不斷地提供電能。
(2)氫氧燃料電池
氫氧燃料電池是常見的燃料電池，它以____為燃料，____為氧化劑。除具有能量轉(zhuǎn)化率高、可持續(xù)使用的優(yōu)點外，還由于其燃燒產(chǎn)物為水，因此不會污染環(huán)境，其電池反應為H2＋12O2===H2O。在酸性電解質(zhì)中電極反應式為：負極：______________，正極：____________________。
理解與深化
一、原電池的工作原理
1．原理圖示

2．注意點
(1)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。
(2)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。
(3)原電池的負極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。
【例1】 某燃料電池所用的原料為H2和空氣(含一定量的CO2)，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。電池的總反應為2H2＋O2===2H2O，負極反應為H2＋CO2－3－2e－===H2O＋CO2。下列說法中正確的是(　　)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．正極反應為4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑
B．電池工作時，電解質(zhì)中CO2－3的物質(zhì)的量將減小
C．電池工作時，電解質(zhì)中CO2－3向負極移動
D．電池工作時，電子從正極經(jīng)外電路流向負極

導線中的電流是從正極流向負極，而原電池內(nèi)溶液中的電流(陽離子)正好相反，是從負極流向正極，陰離子從正極流向負極，這樣才能形成閉合回路。
對點訓練1(改編自2010?廣東理綜)銅鋅原電池(如下圖)工作時，下列敘述不正確的是(　　)。

A．撤掉鹽橋不能形成閉合回路，所以不能形成原電池
B．電池反應為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外電路中，電子從負極流向正極
D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液
二、原電池電極正負的判斷及書寫
1．正、負極的判斷

2．電極反應的書寫步驟

3．電極反應的書寫舉例
(1)如果題目給定的是圖示裝置，沒給總方程式，先分析正、負極，再根據(jù)正、負極反應規(guī)律去書寫電極反應式。
例如：

寫電極反應式分三步：
①分別找出氧化劑(H＋)和還原劑(Zn)。燃料電池如氫氧燃料電池，一般而言，燃料作還原劑，O2作氧化劑。氧化劑在正極得電子，還原劑在負極失電子。
②結(jié)合介質(zhì)判斷氧化產(chǎn)物(Zn2＋)和還原產(chǎn)物(H2)。
③寫出電極反應式(注意兩極得失電子數(shù)相等)。
負極：Zn－2e－===Zn2＋；
正極：2H＋＋2e－===H2↑。
(2)給出總方程式，首先分析此反應中電子的得失，即氧化反應或還原反應，化合價升高、失電子、發(fā)生氧化反應、為原電池的負極；化合價降低、得電子、發(fā)生還原反應、為原電池的正極。以鉛蓄電池放電時的反應為例，總反應為Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O，電極反

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