4.2 原电池与化学电源-【帮课堂】高二化学同步学与练（沪科版2020选择性必修1）

4.1.2 原电池和化学电源 学习聚焦 知识精讲 知识点01 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。（教学建议：对于成绩教好的学生，可以拓展一下特殊情况：镁铝为金属电极，电解液为氢氧化钠的时候，则镁作为正极） ② 电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中。 ③ 整个装置必须形成闭合电路。 ④ 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。教学建议：强调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↑ 4、原电池原理的应用： （1）根据原电池中金属的活泼性：负极大于正极，用于比较金属的活泼性。（Al─NaOH─Mg原电池特例除外） （2）一个自发进行的氧化还原反应设计为原电池反应可加快反应速率。（如：实验室制取氢气时，粗锌比纯锌反应快） 【即学即练1】回答下列问题： (1)已知：① ② 则相同的状况下，能量较低的是_______(填“红磷”或“白磷”)；红磷的稳定性比白磷_______(填“高”或“低”)。 (2)和混合可作火箭推进剂，已知：液态和足量氧气反应生成和，放出的热量；。则液态和液态完全反生成和的热化学方程式为_______。 (3)一种以肼为液体燃料的电池装置如图所示。 该电池用空气中的氧气作氧化剂，作电解质。负极反应式为_______正极反应式_______。每消耗肼流经电路电子数目为_______。 知识点02 常见的原电池和化学电源 （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-+ SO42-= PbSO4 　　 总反应式：Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- = 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：2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑ 【即学即练2】某电池以熔融的金属氧化物为电解质、为燃料，装置如图所示。下列说法正确的是 A．b极加入的物质为空气，发生还原反应 B．向b极移动 C．正极电极反应式为： D．每消耗甲烷，导线中转移的电子数为 知识点03 原电池原理的应用： （1）根据原电池中金属的活泼性：负极大于正极