17化学反应与电能之原电池.ppt

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1、第17讲　化学反应与电能之原电池一、原电池的工作原理1．原电池把________转化为_____的装置。2．构成条件(1)具体两个_________不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。(2)具有________溶液。(3)形成__________(或在溶液中相互_____)。化学能电能活泼性电解质闭合回路接触3．原电池的两极一般情况下：负极：活泼性______的金属，发生______反应。正极：活泼性______的金属或导体，发生______反应。较强氧化较弱还原4．电极反应式的书写和电荷移动方向(1)电极反应式的书写(如下图)负极：____，电极反应式：_____________

2、_____。正极：____，电极反应式：____________________。电池反应：__________________________。ZnZn－2e－===Zn2＋CuCu2＋＋2e－===CuZn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu(2)电荷移动方向电子由______释放，经________沿导线流入______，电解质溶液中的________移向正极，在其表面得电子被______，形成一个闭合回路。负极外电路正极阳离子还原1．原电池的模型中常用盐桥连接，它的作用是什么？能否用一导线代替？提示：原电池通过盐桥中阴、阳离子的定向移动，(阳离子移向阴极，阴离子移向阳极)维持两个半电

3、池的电中性，以使原电池连续工作，不能用导线来代替。二、化学电源1．一次电池(1)锌锰干电池碱性锌锰干电池比普通锌锰干电池性能优越，比能量大，储存时间长，能提供较大电流并连续放电。其中负极是____，正极是______，电解质是KOH，其电池反应方程式为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。(氢氧化氧锰)ZnMnO2(2)银锌纽扣电池银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，发生氧化还原反应后生成Ag和ZnO。其中Zn为负极、______为正极，电池反应方程式为Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。Ag2O2．二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常

4、见的二次电池，负极材料是___，正极材料是_____。(1)放电时的反应①负极反应：_______________________________②正极反应：_________________________________________________________③电池总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)PbPbO2(2)充电时的反应①阴极反应：__________________________________②阳极反应_________________________________________________

5、___________③电池总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)3．燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。2．除H2外，CH3OH也可作燃料电池的燃料，请思考CH3OH作为燃料时，电池的总反应式该如何书写？提示：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O三、金属腐蚀1．金属腐蚀化学析氢腐蚀吸氧腐蚀2．不同条件下金属腐蚀的快慢电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀原电池正负极的判断与电极反应式的书写1．原电池正负极的判断方法(1)根据氧化还原反应的原理来判断正极：接收电

6、子发生还原反应的电极，负极：提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池中，锌失去电子，所以锌是负极。(2)由两极的相对活泼性判断正极：一般为相对活泼性较差的金属或导电的非金属；负极：一般为相对活泼性较强的金属。能够用这种方法判断正负极的原电池，其负极材料要和电解质溶液发生反应，如MgAlHCl构成的原电池中，负极为Mg，但MgAlNaOH构成的原电池中，负极为Al。(3)根据电子或离子的移动方向判断根据外电路中自由电子的运动方向判定：电子流出的为负极，流入的为正极；根据内电路中自由离子的运动方向判定：阳离子移向的为正极，阴离子移向的为负极。2．电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写(2

7、)复杂电极反应式的书写正负极反应式相加得到电池反应的总方程式，若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。如CH4酸性燃料电池中，负极反应式为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O总反应式2O2＋8H＋＋8e－===4H2O正极反应式CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋负极反应式(2009年海南单科)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是Li