第一讲 原电池原理及反应
一. 原电池的构成及工作原理：(通过分析铜—锌原电池理解) 1. 工作原理
Cu
2. 原电池(化学电源): 将_______能转化为____能的装置。（即反应引起________的装置）。 从理论上讲，任何一个自发发生的放热的氧化还原反应都可以被设计成原电池反应。 注意:原电池的两个电极反应即为总反应的两个半反应(氧化半反应和还原半反应) 3. 构成原电池的一般条件(燃料电池等新型电池除外)
①两个活性不同的电极 ②两电极与外电路的导线相连 ③电极插入电解质溶液或熔融的电解质中。
【思考】1：判断下列装置，属于原电池的是_________________________________________。
CuCl2 J
【思考】2：如何设计一个原电池，使其总反应为：Fe+Fe3+=Fe2+ 4. 原电池的类型
(1) 一般原电池; (2)燃料电池等新型电池; (3)可充电电池(学习电解以后掌握) 5. 原电池的三个判断：电极名称；电极反应类型；微粒移动方向。
【思考】3：先分析铜--锌--酸原电池的电极名称，电极反应类型，电子，阴阳离子移动方向； 再分析思考1中装置D——J的电极名称，电极反应类型，电子，阴阳离子的移动方向；总结它的关系如下：
③___________
2 电子由___极经外电路流向___极；溶液中阴离子移向___极，阳离子移向___极。
强调： 1 判断原电池正负极的方法有①____________ ②_____________
_____极 _____极 【典例分析】
例1、下列变化中属于原电池反应的是（ ）
A．一定条件下发生的Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑反应 B．空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜
C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层（主要成分为四氧化三铁） D．在铁与稀硫酸反应时，加几滴CuSO4溶液，可加快氢气的产生
例2．电子表常用的微型银-锌原电池总反应为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO。判断正确的是（ ） A 氧化银作正极，电流由此极沿导线流至负极 B 锌为负极，电子从溶液中流向正极， C 氧化银是还原极 ，溶液中的正离子移向此极 D 银是氧化极， 【变式训练】
1．关于如右图所示装置的叙述，正确的是 （ ） A． 铜是负极，铜片上有气泡产生 B． 铜片质量逐渐减少
C． 电流从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原，阴离子移向锌极区
2.蓄电池是一种可反复充电、放电的装置。某种蓄电池充电和放电时发生的反应为：
充电
Fe(OH)2+Ni(OH)2 Fe+NiO2 +2H2O 。该蓄电池的负极材料是（ ）
放电
A．Fe B．NiO2 C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2 二. 原电池的电极反应
1. 原电池正负电极的反应物的判断
（1）一般简单原电池；负极反应通常是金属极板被氧化。正极反应一般是电解质溶液中能与负极板发生反应的微粒被还原；若溶液中的微粒都不能与负极极板反应，则溶于溶液中的氧气被还原。
（2）对于复杂的原电池如燃料电池等，通常题中会给出原电池的总反应方程式，可根据总反应及原电池原理确定正负极的反应物。 2. 原电池电极反应式及总反应方程式的书写 (1) 总反应和电极反应式的关系
总反应=负极反应式+正极反应式
故:已知两个电极反应式可用加合法得到总反应方程式; 已知一个电极反应式和总反应方程式可用相减法得到另一电极反应式。 （2）电极反应式的书写步骤及技巧（三步法） ①确定并配平(用得失电子数)氧化（或还原）项 确定氧化（或还原）项物质的方法：
1）给出电极和电解质（一般简单原电池）——确定方法见1条（即原电池正负电极反应物的判断）
2）给出总反应方程式——用拆分法确定
②用题中指定的离子（水溶液中一般用H+或OH-）配平电荷 ③依元素守恒配平其他项（注意：氢氧不平加水配） 【思考】3：
你能写出思考1中装置D至J的电极反应式和总化学方程式吗？其中H中的电解质可依次改为：1. 稀硫酸 2. 氯化钠溶液 3. 熔融的碳酸钠（此时正极通入O2和CO2的混合气） 负极反应式 正极反应式 总反应式 D E F G H 1 2 3 I J
【典例分析】：
例3. 某原电池用除去氧化铝的铝片与镁片作电极，将其连接后浸在X溶液中，下列表格中
各项均正确的选项为（ ）
例4．新型的乙醇电池结构如图所示，它用碘酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，其效率比甲醇电池高出32倍，且更安全。已知电池总反应式为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O。下列说法不正确的是（ ）
A．a极通入乙醇为电池的负极，该电极发生氧化反应 B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡到a极 C．电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH D．电池工作时，1 mol C2H5OH被氧化转移12 mol电子
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例5. 某固体燃料电池以固体氧化铝、氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原
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理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断不正确的是（ ）
A．在电池内部氧离子（O2）向负极移动
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B．b极对应的电极反应式为：C3H8+10O2―20e=3CO2+4H2O
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C．该电池的总反应方程式为：C3H8+5O2=3CO2+4H2O
D．用该电池作电源电解CuSO4（即溶液时，每消耗1 mol C3H8时理论上能得到Cu的最大量为5 mol
解题体会
【变式训练】：