第九章 第1讲 原电池
一、原电池
1．原电池的概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2．原电池的实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。
3．原电池的工作原理：利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。以铜
锌稀硫酸原电池为例，如图：
①锌片逐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失电子，形成Zn2进入溶液，
＋
× Cu
Zn 从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片；H从铜片上得电子，还原 为氢原子，氢原子相互结合成为H2。
锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e＝Zn2；
－
＋
＋
稀硫酸 铜为正极，发生还原反应，电极反应式为2H＋2e＝H2↑。 总反应式：Zn＋2H＝H2↑＋Zn2，该氧化还原反应是自发进行的。
＋
＋
＋－
②闭合回路的构成：
外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极。
内电路：溶液中的阴离子移向锌片（负极），阳离子移向铜片（正极）。
外电路、内电路共同形成闭合电路，形成电流，从而使化学能转化为电能。图解如下： 4．原电池
负极：活泼性较强的金属，失电子，被氧化，发生氧化反应； 正极：活泼性较弱的金属或非金属，得电子，被还原，发生还原反应。
【思考】若将电解质溶液换成CuSO4 溶液时，写出正负极和电极反应以及总反应的离子方程式。 负极（ ）： 正极（ ）： 总反应： 二、原电池的构成条件
1．活泼性不同的两个电极（金属与金属或金属与非金属）。 2．将电极插入电解质溶液（或熔融的电解质）中。
的两极
3．用导线连接电极（或直接接触）形成闭合回路。
4．具有自发的氧化还原反应（多数是负极材料与电解质溶液的反应）。
【例题1】下图装置可以形成原电池的是 ，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：
正极： ，负极： 。
三、原电池正负极的判断方法 1．根据电极材料判断。
由两种金属(或一种金属与一种非金属)作电极时，一般情况下较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。 2．根据电流方向或电子流动方向判断。
电子：负极经外电路到正极（注意：溶液中无电子）。 电流：正极经外电路到负极。
3．根据电解质溶液中的阴阳离子运动方向判断。
阳离子移向正极，阴离子移向负极（理解：异性相吸） 4．根据原电池两极发生的反应来判。
原电池的负极总是失电子，发生氧化反应；其正极总是得电子，发生还原反应(不一定是电极本身得失电子，特别是正极)。 5．根据现象判断。
负极：质量减少，变细。 正极：质量增加，或有气泡产生。 6．根据电池总反应判断。
氧化还原反应中的还原剂是负极的活性物质，对应的电极为负极；氧化剂则是正极的活性物质，对应的电极为正极。
【注意】判断电极时，不能简单地依据金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况，例如：①.Al在
强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；②.Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。
四、原电池电极反应式的书写 1．电极反应书写方法思路：
2．电极反应式的书写注意事项：
⑴一定要切记：负极失电子，不能把正负极得失电子弄颠倒了！ ⑵注意遵循质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
书写两极电极反应时一定要注意，负极失去电子和正极得到电子的是要相等。不相等时用最小公倍数法使之相等。若只写某一极时，电子可以不守恒。
⑶注意遵循大量共存原理：（即要考虑电极产物与电解质溶液的反应） ①正极的产物、负极的产物及总反应的产物与电解质一定要大量共存。 如甲醇碱性燃料电池中的总反应式为：
2CH4O+3O2+4OH-＝2CO32-+6H2O。由反应2CH4O＋3O2＝2CO2＋4H2O和2CO2＋4OH―＝2CO32―＋
2H2O加和而成。最终产物是CO32― ，而不是CO2 。
②碱性溶液中：反应物、生成物中无 H+ ；酸性溶液中：反应物、生成物中均无OH-
如氢氧碱性燃料电池的负极反应式为 2H2-4e-+4OH―＝4H2O，由反应2H2-4e-＝4H和4H＋
＋
＋
4OH―＝4H2O加和而成。不能大量存在H 。
＋
⑷溶液中不存在O2，只有在熔融电解质中才会有自由移动的O2-。
－
（理解：水中存在O2-+H2O＝2OH-）
【注意】熔融的固体电解质中：O2+4e-＝2O2- ； 碱性或中性溶液中：O2+4e-+2H2O＝4OH- （电解质溶．．．．
液中无阳离子得电子时，作为原电池的正极反应） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
酸性溶液中：O2+4e-+4H+＝2H2O (由反应O2+4e-+2H2O＝4OH-和4H＋4OH―＝4H2O加和而成)。
＋
⑸书写的技巧： ①加减法：
“正极”+“负极”＝“总反应”（注意：相加前，正负极的电子要守恒）
“总反应的离子方程式 ”—“较简单的一极电极反应式”＝“另一极电极反应式”
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