第一节原电池化学电源………三年26考高考指数:★★★★★1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。一、原电池1.概念：把_______转化为_____的装置。2.构成条件(1)有两个___________的电极(常见为金属或石墨)。(2)将电极插入___________中。(3)两电极间构成闭合回路。3．工作原理如图是Cu﹣Zn原电池，请填空：(1)电极负极为___，正极为___。(2)电极反应负极：______________，正极：______________。(3)电子方向和电流方向电子从_____流出经外电路流入_____；电流从_____流出经外电路流入_____。(4)离子的迁移方向电解质溶液中，阴离子向_____迁移，阳离子向_____迁移。(5)两种装置的比较装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ能避免能量损耗；装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路，导电。二、化学电源的种类及其工作原理1.一次电池(碱性锌锰干电池)碱性锌锰干电池的工作原理如图：2.二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应①负极反应：_______________________________②正极反应：________________________________________________③总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l)(2)充电时的反应①阴极反应：______________________________②阳极反应：__________________________________________________③总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)3.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。1.不是所有化学反应都可以设计成原电池。()【分析】正确。只有氧化还原反应才可以设计成原电池。2.原电池的两电极中，较活泼的电极一定为负极。()【分析】错误。不一定，如铝、镁和NaOH溶液构成的原电池，铝作原电池的负极，镁作原电池的正极。3.燃料电池的反应条件是燃烧。()【分析】错误。燃料电池利用的是可燃物燃烧这一氧化还原反应，但绝不是燃烧。4.可充电电池中的电极反应是可逆反应。()【分析】错误。可充电电池的充电与放电不是在相同条件下发生的，故它不是可逆反应。原电池的构成及电极反应式的书写1.原电池的构成2.正、负极的判断3.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，电极反应式为：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【高考警示钟】(1)负极本身不一定都参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料本身并不参加反应。(2)不注意电解质溶液的成分，容易误写电极反应式，如Al负极，在酸性溶液中生成Al3+，在碱性溶液中生成AlO2-。(3)电子从负极经外电路流向正极，但电子不能通过电解液，是通过阴阳离子的移动形成闭合回路。(4)用总电极反应减去一极的电极反应时，须在两式电子转移数相等的前提下进行。【拓展延伸】原电池正负极的其他判断方法(1)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动判断。在原电池的电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。(2)根据电池总反应判断。反应中的还原剂是负极的活性物质，对应的电极为负极；氧化剂则是正极上得电子的活性物质，对应的电极为正极。【典例1】生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化效率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应式为：C2H5OH+3H2O－12e－====2CO2+12H+。下列有关说法不正确的是()A．C1极为电池负极，C2极为电池正极B．电子由C2极经外电路导线流向C1极C．C2极的电极反应式为O2+4H++4e－====2H2OD．该生物燃料电池的总反应式为：C2H5OH+3O2====2CO2+3H2O【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)燃料电池中通入燃料的一极一定为负极；(2)正极产生的OH-要与溶液中的H+反应。【解析】选B。燃料电池中，通入燃料的一极为负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，A、C项正确；电子由负极经外电路流向正极，B项错误。【技巧点拨