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原电池补充教案 【判断原电池的正负极】1据组成原电池的两极材料判断一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。例如：锌、铜和稀H2SO4构成的原电池中，由于锌比铜活泼，所以锌为负极，铜为正极。但是，要特别注意电解质溶液对正负极的影响。如：镁、铝和稀H2SO4形成的原电池： 由于镁和铝在稀H2SO4中镁失电子能力要强，所以镁为负极，铝为正极。而在镁、铝和NaOH溶液形成的原电池：由于电解质溶液为NaOH溶液，铝要溶解而镁不溶解，所以铝为负极，镁为正极。2据电流方向或电子流动方向判断电流是由正极流向负极，电子是由负极流向正极。 3据电解质溶液里离子的定向移动方向判断在原电池的电解质溶液里，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。4据两极发生的反应判断原电池的负极总是失去电子发生氧化反应，正极总是得到电子发生还原反应。5 根据电极产生的现象判断 （1）据电极质量的变化判断原电池工作一段时间后，若某电极的质量增加，说明溶液中的金属阳离子在该电极上放电，该电极活泼性较弱为正极。反之，若某电极的质量减小，说（2原电池工作时，若某电极上有气泡产生，是因为该电极上有H2析出，说明该极为正极，活泼性较弱。（3）据电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，若某电极附近溶液的pH增大了，说明该电极活泼性较弱为正极。6据原电池反应方程式判断原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。在原电池反应方程式中，先判断出氧化剂和还原剂，则总是还原剂（氧化剂）失（得）电子为负（正）极。例如：某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+ ，从离子方程式中我们可以看出铜失去电子被氧化成为正二价的铜离子，所以铜为负极。7根据与原电池相连的用电器判断与原电池相连的不同的用电器，会产生不同的现象，根据用电器所产生的现象可判断原电池的正负极。（1）若连有电流表，则可根据电流表指针的偏转方向判断原电池的正负极.（2）若连接电解池，则可根据电解池两极上固体质量的变化、气体的产生、附近溶液颜色的变化、溶液中有色带电粒子的移动趋势等判断原电池的正负极。 【练习】 1、如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是 （ ）aA、a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 GbB、b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C、a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸D、b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液2关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）A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 D氢离子在铜片表面被还原3下列关于实验现象的描述不正确的是 （ ） A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B铜锌原电池的正极是锌,电解质溶液是稀硫酸C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快4. 如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（ ）A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜5.下列装置能否组成原电池？并判断正负极。【原电池电极反应方程式的书写】 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 确定正负极时，一定要考虑到电解质溶液2、 注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。再如AlCuNaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3反应：Al3+3HCO3=Al(OH)3+3CO2，故铝件（负极）上发生的反应为：Al3e+3HCO3=Al(OH)3+3CO2，而不是仅仅写为：Al3e=Al3+。3.注意电子转移的数目在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。特别是在书写总反应时，一定要记得将电荷配平后才能将正负极方程式相加。 例如 Al-Mg-NaOH 电池的书写4、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。【原电池类型】一、仅有一电极材料参与反应参与反应的金属电极本身为负极，另一电极往往为正极，负极是参与反应的金属失电子，正极是介质溶液中的粒子得电子（反应一般析氢、吸氧、析Cu、Ag等）。在此类原电池中要找出自发发生氧化还原反应的两种物质，根据这两种物质的变化去写化学方程式。在这里又可以把此类型的原电池的正极反应具体分为以下几种正极反应有如下规律： 1. 以酸性较强的溶液为介质溶液时，正极一般发生析氢反应。 2. 以接近中性的溶液为介质溶液时，正极一般发生吸氧反应。 3. 以碱性溶液为介质溶液时，正极一般也是发生吸氧反应。 4. 以含不活泼金属的盐溶液为介质溶液时，正极析出不活泼金属（Cu、Ag等）。 例1 书写Cu、Fe与浓HNO3形成原电池的总反应及电极反应式例2 分别写出Mg-Al 在稀硫酸电解质、NaOH溶液电解质、稀硝酸电解质中的正负极反应 例3.可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应式为：O2+2H2O+4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极例4 我国首创的以铝-空气-海水电池为能源的新型航标灯，它以海水为电解质溶液，利用空气中的氧使铝不断氧化产生电流，写出这种电池的电极材料和电极反应式。二. 两电极材料均参与反应（常见于蓄电池或纽扣电池） 两电极材料通常由金属和金属化合物构成，金属作负极，电子得失均由两电极本身发生。在书写电极反应式时，应考虑电解质溶液对电极反应的影响（如生成难溶物、弱电解质等）。 1. 介质为酸性溶液时，电极反应式两边不能出现。 2. 介质为碱性溶液时，电极反应式两边不能出现。 技巧：可充电电池一般题目会直接告诉总化学方程式,首先明确放电时是原电池,再利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应,列出正、负极发生的反应物及产物。然后利用电荷守恒、原子守恒补充与电解质有关的离子或者物质写出负极和正极反应方程式。例1写出可充电电池 的正负极反应 例2. 电子表和电子计算器中常用一种微型纽扣原电池，它以锌为负极，氧化银为正极，氢氧化钾溶液为电解质溶液，这种电池工作时，正极反应是（ ） A. B. C. D. 三. 电极材料本身均不参与反应（常见于燃料电池）-一般采取加减法做题 这类电池的一般构成是“燃料-电解质溶液-O2”。介质显酸性时，正极反应为；介质显碱性时，正极反应为。以氢氧燃料电池为例讲析两种方法（1）直接法书写电极反应式：H2、O2燃料电池中反应实质为：2H2+O2=2HO电极上H2-2e-=2H+ O2+4e-=2O2-（2）加减法书写电极方程式： 例1.书写甲醇燃料电池，以KOH为电解质溶液的电极反应 例2.以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。写出该燃料电池的正负极电极反应方程式例3. 将两铂片插入溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷（或氢气、一氧化碳等可燃性气体）和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的电极是原电池的_，发生的电极反应是_，电池工作时总反应的离子方程式是_。通入一氧化碳时的电极反应式为负极：_，正极：_，总反应的化学方程式：_。 （2）离子晶体电池 这类电池的构成是“燃料-电解质晶体-O2”，晶体只传导离子，不参加电极反应。书写电极反应时应考虑电解质晶体所传导的离子。 例1. 最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了的晶体，它在高温下能传导。回答如下问题： （1）以丁烷（）代表汽油，这个电池放电时发生反应的化学方程式是_。 （2）这个电池的正极发生的反应是_，负极发生的反应是_，固体电解质里的移动方向是_，向外电路释放电子的电极是_。 解析：由于电解质晶体不参加反应，故放电时的反应即为丁烷（）与氧气的反应。电解质晶体传导的是，则其正、负极反应中应有生成和参加，固体电解质里的移动方向是从正极移向负极，负极丁烷向外电路释放电子。故答案为： （1）； （2） 从正极移向负极，负极向外电路释放电子。【原电池电极反应方程式书写练习】1.镍氢电池H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2负极： 正极： 2.铅蓄电池 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O负极： 正极： 3.银锌电池 Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 负极： 正极：4.镍镉电池 Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2 负极： 正极：5、 Al/空气/海水电池负极： 正极： 总反应方程式：6、 甲烷/空气/KOH溶液构成燃料电池 负极： 正极： 总反应方程式：7、 H2/O2 KOH溶液或（H2SO4溶液）构成燃料电池 KOH溶液中：负极： 正极； H2SO4溶液中：负极： 正极： 总反应方程式：8、 负极：CO可燃气体。正极：空