原电池的形成条件Word文件下载.docx

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　　形成前提：

总反应为自发的氧化还原反应

　　电极的构成：

　　a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；

b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；

c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；

d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。

　　电解液的选择：

电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。

　　原电池正负极判断：

　　负极发生氧化反应，失去电子；

正极发生还原反应，得到电子。

　　电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。

溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极

电极反应方程式的书写[回目录]

　　负极：

活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。

如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。

例：

甲烷燃料电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个

　　电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。

　　正极：

①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。

锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。

②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电子。

如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；

如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。

　　特殊情况:

Mg-Al-NaOH，Al作负极。

负极：

Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O；

正极：

2H2O+2e-==H2↑+2OH-

　　Cu-Al-HNO3，Cu作负极。

　　注意：

Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+；

肼（N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2

　　无论是总反应，还是电极反应，都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。

　　pH变化规律

　　电极周围：

消耗OH-（H+），则电极周围溶液的pH减小（增大）；

反应生成OH-（H+），则电极周围溶液的pH增大（减小）。

　　溶液：

若总反应的结果是消耗OH-（H+），则溶液的pH减小（增大）；

若总反应的结果是生成OH-（H+），则溶液的pH增大（减小）；

若总反应消耗和生成OH-（H+）的物质的量相等，则溶液的pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。

常用原电池方程式[回目录]

　　1．Cu─H2SO4─Zn原电池

2H++2e-→H2↑

Zn-2e-→Zn2+

　　总反应式：

Zn+2H+==Zn2++H2↑

　　2．Cu─FeCl3─C原电池

2Fe3++2e-→2Fe2+

Cu-2e-→Cu2+　

2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+　

　　3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀

O2+2H2O+4e-→4OH-

2Fe-4e-→2Fe2+

2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH）2

　　4．氢氧燃料电池（中性介质）

2H2-4e-+4OH-→4H2O

2H2+O2==2H2O

　　5．氢氧燃料电池（酸性介质）

O2+4H++4e-→2H2O

2H2-4e-→4H+

　　6．氢氧燃料电池（碱性介质）

　　7．铅蓄电池（放电）

　　正极（PbO2）：

　　PbO2+2e-+SO42-+4H+→PbSO4+2H2O

　　负极（Pb）：

Pb-2e-+（SO4）2-→PbSO4

　　Pb+PbO2+4H++2（SO4）2-==2PbSO4+2H2O　

　　8．Al─NaOH─Mg原电池

6H2O+6e-→3H2↑+6OH-

2Al-6e-+8OH-→2AlO2-+4H2O

2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑

　　9．CH4燃料电池（碱性介质）

2O2+4H2O+8e-→8OH-

CH4-8e-+10OH-→（CO3）2-+7H2O

CH4+2O2+2OH-==（CO3）2-+3H2O

　　10．熔融碳酸盐燃料电池

　　（Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料）：

O2+2CO2+4e-→2（CO3）2-（持续补充CO2气体）

2CO+2（CO3）2--4e-→4CO2

2CO+O2==2CO2

　　11．银锌纽扣电池（碱性介质）

　　正极（Ag2O）：

Ag2O+H2O+2e-→2Ag+2OH-

　　负极（Zn）：

Zn+2OH--2e-→ZnO+H2O

Zn+Ag2O==ZnO+2Ag

　　12.碱性锌锰电池（KOH介质）

　　正极（MnO2）：

2MnO2+2H2O+2e-→2MnOOH+2OH-

　　负极（Zn）：

Zn+2OH--2e-→Zn（OH）2

Zn+2MnO2+2H2O→2MnOOH+Zn（OH）2

　　蓄电池　蓄电池在放电过程中属于原电池反应。

这类电极反应都有电解质溶液参与，如果能分析清楚电解质溶液是否参与电极反应，那么负极的电极反应式和正极的电极反应式的书写就可迎刃而解了。

　　现以铅酸蓄电池为例来分析电极反应式的书写方法。

　　铅酸蓄电池的总反应为：

Pb+PbO2+H2SO4=2PbSO4+2H2O

　　根据原电池的工作原理分析，负极失去电子发生氧化反应，可知：

　　Pb–2e-=Pb2+①，生成的Pb2+进入电解质溶液中，Pb2+与溶液中的SO42-不能共存，要继续反应生成PbSO4，即：

Pb2++SO42-=PbSO4②，因此在原电池的负极反应式为①+②即：

Pb–2e-+SO42-=PbSO4；

正极是得电子发生还原反应的一极，则有;

PbO2+2e-=Pb2++2O2-①，Pb2+和O2-进入溶液中，由于电解质溶液是H2SO4溶液，O2-在酸性环境中，不能单独存在，可供O2-结合的微粒由H+和H2O，O2-在酸性环境中优先结合H+生成H2O，这样在正极发生的反应有：

4H++2O2-=2H2O②；

Pb2++SO42-=PbSO4③根据以上分析可知正极反应式为①+②+③即：

PbO2+2e-+SO42+4H+=PbSO4+2H2O。

（注意：

在电极反应式中应遵循电荷守恒和质量守恒；

在负极反应式与正极反应式相加求总反应时要注意得失电子数要相等。

）

　　再如：

Ag—Zn高能电池（钮扣电池）由Ag2O、Zn及KOH溶液组成。

总反应为：

Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag

　　根据原电池原理可知：

Zn做负，Ag2O做正极，电解质溶液为KOH溶液。

负极极失去电子发生氧化反应，则负极反应为：

Zn–2e-=Zn2+，Zn2+进入溶液后又与溶液中的OH-反应Zn2++2OH-=Zn（OH）2。

　　所以负极反应为：

Zn–2e-+2OH-=Zn（OH）2;

　　正极为Ag2O得到电子发生还原反应，即Ag2O+2e-=2Ag+O2-

　　O2-在中性或碱性环境中也不能单独存在，只能结合H2O生成OH-，故在中性或碱性条件下O2-+H2O=2OH-，所以正极反应式为：

Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。

　　13．电解饱和食盐水

　　阳极（失电子）：

2cl-2e-==cl2氧化反应，产物氯气，现象：

不断有氯气放出

　　阴极（得电子）：

2H++2e==H2还原反应，产生氢气，现象：

不断有氢气放出,

燃料电池[回目录]

　　燃料电池是一种不经燃烧，将燃料的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置，它和其他电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应，不会发出火焰，其化学能可以直接转化为电能的一种电池。

所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应的书写同样是有规律可循的。

一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。

负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。

　　现以氢氧燃料电池为例进行说明：

　　氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）做电极材料，负极通入H2，正极通入O2，电解质溶液通常选用KOH。

在负极上氢气失去电子变成H+进入溶液，H+又与溶液中的OH-继续反应生成H2O，因此在负极发生的反应为H2–2e-=2H+，H++2OH-=H2O，所以：

　　负极的电极反应式为：

2H2–4e-+4OH-=4H2O；

　　正极是O2得到电子，即：

O2+4e-=2O2-，O2-在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：

O2-+H2O=2OH-，因此：

　　正极反应式为：

O2+2H2O+4e-=4OH-。

　　总反应为：

2H2+O2=2H2O。

若在酸性条件下，

　　负极反应式为：

2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=2H2O（O2+4e-=2O2-，2O2-+4H+=2H2O）

盐桥[回目录]

　　如Cu-Zn原电池中以KCl溶液做电解质

KCl在这个装置中称为盐桥。

　　盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】，将两个烧杯形成闭合回路，否则就相当于断开，而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。

　　锌铜电池，电解质溶液锌端硫酸锌，铜端硫酸铜，即两端不一样，所以产生电势差，于是，电子从负极Zn失去，沿着导线移向正极Cu，即外面的导线中，电子即负电荷从Zn到Cu，中间有盐桥连接，即盐桥中的负电荷即阴离子应该从CuSO4的一端沿着盐桥移向ZnSO4的一端，或者说，盐桥中的正电荷即阳离子就从ZnSO4的一端沿着盐桥移向CuSO4的一端，总之，要保证两端烧杯中的正负电荷要守恒。

【应该是没有进入到盐桥内的】

　　【溶液中是靠硫酸铜和硫酸锌自己的离子导电，他们自已各担其职】

　　还有以含有离子的琼脂块作盐桥的，应用很广泛。

当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。

于是，我降临在了人间。

我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：

李清照。

小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。

小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。

“兴尽晚回舟，误入藕花深处。

争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。

”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。

身影轻飘而过，留下一阵清风。

可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。

我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。

“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。

最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。

在天堂里，我又见到了上帝。

上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。

我始终无法客观的评价我的一生。

我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。

于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。

我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：

我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。

天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。

我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：

人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。

这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。

“富不读书富不久，穷不读书终究穷。

”为什么从古到今都那么看重有学识之人？

那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。

那时因为读书能给人带来快乐。

自从看了《丑小鸭》这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了……因为我知道：

即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”……

我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。

还吵着闹着多看几本名着。

于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。

渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。

于是，我便发展“业务”带动全家一起读书……现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应该让我的时候，却没有人搭理我。

最后还把书给撕坏了，我生气地哭了，妈妈一边安慰我一边对外婆说：

“孩子小，应该让着点。

”外婆却不服气的说：

“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？

”大家人你一言我一语，谁也不肯相让……读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合，读一本好书，犹如同智者谈心、谈理想，教你辨别善恶，教你弘扬正义。

读一本好书，如品一杯香茶，余香缭绕。

读一本好书，能使人心灵得到净化。

书是我的老师，把知识传递给了我；

书是我的伙伴，跟我诉说心里话；

书是一把钥匙，给我敞开了知识的大门；

书更是一艘不会沉的船，引领我航行在人生的长河中。

其实读书的真真乐趣也就在于此处，不是一个人闷头苦读书；

也不是读到好处不与他人分享，独自品位；

更不是一个人如痴如醉地沉浸在书的海洋中不能自拔。

而是懂得与朋友，家人一起分享其中的乐趣。

这才是读书真正之乐趣呢！

这所有的一切，不正是我从书中受到的教益吗？

我阅读，故我美丽；

我思考，故我存在。

我从内心深处真切地感到：

我从读书中受到了教益。

当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时，我便想到培根所说的话：

“世界上最庸俗的人是不读书的人，最吝啬的人是不买书的人，最可怜的人是与书无缘的人。

”许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书，例如毛泽东主席，他半边床上都是书，一读起书来便进入忘我的境界。

书是我生活中的好朋友，是我人生道路上的航标，读书，读好书，是我无怨无悔的追求。