2025版高考化学一轮总复习教案第六章化学反应与能量第二十一讲原电池和化学电源考点二常见化学电源

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知识梳理
1．一次电池
只能使用一次，不能充电复原继续使用。
2.二次电池
放电后能充电复原继续使用。
两个电极均参与电极反应：“放电”为原电池原理，“充电”为电解原理
铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))2PbSO4＋2H2O。
(1)放电时(看作原电池)
负极反应式： Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4 ；
正极反应式： PbO2＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2e－===PbSO4＋2H2O 。
(2)充电时(看作电解池)
阴极反应式： PbSO4＋2e－===Pb＋SOeq \\al(2－,4) ；
阳极反应式： PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4) 。
[微点归纳] (1)可充电电池充电时原来的负极连接电源的负极作阴极；同理，原来的正极连接电源的正极作阳极，简记为负连负，正连正。
(2)可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。
3．燃料电池
将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置。
(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。
燃料电池的电极本身不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。燃料和氧化剂连续地由 外部 供给。对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以COeq \\al(2－,3)形式存在。
[微点归纳] ①熔融的金属氧化物作介质传导O2－
负极：2H2－4e－＋2O2－===2H2O；
正极：O2＋4e－===2O2－。
②碳酸盐作介质
负极：2H2－4e－＋2COeq \\al(2－,3)===2H2O＋2CO2；
正极：O2＋4e－＋2CO2===2COeq \\al(2－,3)。
③复杂电极反应式的书写
总体思路：eq \x(\a\al(复杂电极,反应式))＝eq \x(总反应式)－eq \x(\a\al(较简单一极,电极反应式))
遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。
(2)甲烷—氧气燃料电池(正极反应式与氢氧燃料电池正极反应式相同，下面只需写出负极反应式即可)
① CH4－8e－＋10OH－===COeq \\al(2－,3)＋7H2O (碱性介质)；
② CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ (酸性介质)；
③ CH4－8e－＋4COeq \\al(2－,3)===5CO2＋2H2O (熔融碳酸盐作介质)；
④ CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O (熔融的金属氧化物作介质，高温下能传导O2－)。
碱性锌锰干电池
负极反应式： Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极反应式： MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
银锌纽扣电池
负极反应式： Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极反应式： Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
种类
酸性
碱性
负极
反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－
===4H2O
正极
反应式
O2＋4e－＋4H＋
===2H2O
O2＋2H2O＋4e－
===4OH－
电池总反应
2H2＋O2===2H2O