5.3 化学变化的能量变化 （第2课时）-【帮课堂】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（沪科版2020必修第二册 ）

5.3.2 化学能与电能的转化 学习聚焦 知识精讲 知识点01 原电池 原电池 1、原电池的定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。 2、形成原电池的条件： 1 电极：有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（或非金属）为正极。电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中。 2 整个装置必须形成闭合电路。 3 自发进行的氧化还原反应 3、原电池的化学原理： （1）自发进行的氧化还原反应在两极进行 （2）电子从负极（较活泼的金属）流向正极（较不活泼的金属或非金属），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。电子只在导线上定向流动，电解质溶液中有离子的定向移动，从而形成闭合回路 如：Cu─H2SO4─Zn原电池： 正极： 2H+ + 2e- = H2↑ 正极得电子，发生还原反应 　　负极： Zn - 2e- = Zn2+ 负极失电子，发生氧化反应 总反应式： Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 举例2： 实验现象：。 总结： Nm+-me-→N M-ne-→Mn+ 提问：原电池的形成需要哪些条件呢？ （1）把硫酸溶液换成酒精 硫酸溶液 乙醇溶液 现象：左图中正极（Cu电极）有气泡产生，电流表发生偏转；右图无明显现象。 结论：条件之一是电极必须插入中。 （2）断开电池的闭合回路 硫酸溶液 硫酸溶液 硫酸溶液 现象：左图中正极（Cu电极）有气泡产生，电流表发生偏转；右图锌电极有气泡产生，电流表无偏转。 结论：条件之二是必须形成。 （3）把铜电极换成锌电极 硫酸溶液 硫酸溶液 现象：左图中正极（Cu电极）有气泡产生，电流表发生偏转；右图两极均产生气泡现象，电流表无偏转。 结论：氧化还原是核心。 构成原电池的条件： 要形成原电池必须同时满足(1)、(2)、(3)三个条件： （1）能自动发生氧化一还原反应；（2）活泼性不同的两种导体做电极；（3）电解质溶液（能导电的溶液），形成闭合回路。 【即学即练1】微生物脱盐电池既可以处理废水中和，又可以实现海水淡化，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．生物电极b为电池的正极 B．电极a的电极反应式为 C．离子交换膜a为阳离子交换膜，离子交换膜b为阴离子交换膜 D．每生成标准状况下时，电路中转移电子 知识点02 原电池的正负极电极反应方程式 （1）．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 　　 负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 　　 总反应式：2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe（OH)2 　　（2）．氢氧燃料电池（中性介质）：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 　　 负极：2H2 - 4e- = 4H+ 　　 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 　　（3）．氢氧燃料电池（酸性介质）：正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 　　 负极：2H2 - 4e- = 4H+ 　　 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 　　（4）．氢氧燃料电池（碱性介质）：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 　　 负极：2H2 - 4e- + 4OH- = 4H2O 　　 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 　　（5）．铅蓄电池（放电）：正极 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 　　 负极 (Pb) ：Pb - 2e-+ (SO4)2-= PbSO4 　　 总反应式：Pb + PbO2 + 4H+ + 2(SO4)2- = 2PbSO4 + 2H2O　 　 （6）．Al─NaOH─Mg原电池：正极：6H2O + 6e- = 3H2↑ + 6OH- 　　 负极：2Al - 6e- + 8OH- = 2AlO2- + 4H2O 　　 总反应式：2A