2020湖北高考化学一轮复习 原电池、化学电源

　　相关阅读：汇总丨2020高考化学一轮复习 知识点
 

　　一、原电池：

　　(一)概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。

　　(二)组成条件：

　　1.两个活泼性不同的电极

　　2.电解质溶液

　　3.电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路

　　(三)电子流向：

　　外电路：负极——导线—— 正极

　　内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

　　(四)电极反应：

　　以锌铜原电池为例：

　　负极：氧化反应：Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)

　　正极：还原反应：2H++2e=H2↑(较不活泼金属)

　　总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

　　(五)正、负极的判断：

　　1.从电极材料：一般较活泼金属为负极;或金属为负极，非金属为正极。

　　2.从电子的流动方向：负极流入正极

　　3.从电流方向：正极流入负极

　　4.根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极

　　5.根据实验现象：

　　(1)溶解的一极为负极

　　(2)增重或有气泡一极为正极

　　二、化学电池

　　(一)电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池

　　(二)化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置

　　(三)化学电池的分类：一次电池 、二次电池 、燃料电池

　　1.一次电池

　　常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等

　　2.二次电池

　　(1)二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。

　　(2)电极反应：铅蓄电池

　　放电：

　　负极(铅)：Pb-2e- =PbSO4↓

　　正极(氧化铅)：PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O

　　充电：

　　阴极：PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+

　　阳极：PbSO4+2e- =Pb

　　两式可以写成一个可逆反应：PbO2+Pb+2H2SO4 ⇋ 2PbSO4↓+2H2O

　　(3)目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池

　　3.燃料电池

　　(1)燃料电池： 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池

　　(2)电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的较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。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。

　　①当电解质溶液呈酸性时：

　　负极：2H2-4e- =4H+

　　正极：O2+4e- +4H+ =2H2O

　　②当电解质溶液呈碱性时：

　　负极：2H2+4OH--4e-=4H2O

　　正极：O2+2H2O+4 e- =4OH-

　　另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为：

　　负极：CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O;

　　正极：4H2O+2O2+8e- =8OH-。

　　电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

　　(3)燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低

　　4.废弃电池的处理：回收利用

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