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时间:2020-02-07
《■2011化学高考必备课件+练习全套■6-2第二节 原电池.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。第二节原电池化学电源1.原电池装置能量转化特点转化为。2.原电池的电极原电池的负极——金属——发生反应——向外电路电子原电池的正极——金属(或石墨)——发生——外电路提供的电子化学能电能活泼氧化提供不活泼还原反应接受3.原电池的构成条件(1)能自发地发生。(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。(3)由还原剂和导体构成极系统,由氧化剂和导体构成极系统。(4)形成(两电极接触或用导线连接)。4.原电池工作原理以稀H2SO4作为电解质溶液的Cu—Zn原电池为例:(1)电极:为负极,为正极氧
2、化还原反应负正闭合回路ZnCu(2)电极反应:Zn为负极:发生反应:;Cu为正极,发生反应:。(3)电子和电流方向:电子从流出经流入;电流从流出经外电路流入。(4)离子的迁移方向电解质溶液中,阴离子向迁移,阳离子向迁移。氧化还原负极导线正极正极负极负极正极Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:延伸:原电池判定:先分析有无外接电源,有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“四看”:①一看电极:两极为导体且活泼性不同;②再看溶液:两极插入电解质溶液中;③三看回路:形成闭合回路或两
3、极接触;④四看本质:有无氧化还原反应发生。1.一次电池:如碱性锌锰电池,电解质溶液为KOH溶液中:负极:正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH-电池反应的总反应式为:。2.二次电池(可充电,可多次重复使用)如铅蓄电池:H2SO4作电解质溶液Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2(1)放电时:负极:;正极:;总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(2)充电反应为电解过程,是放电反应的逆过程阴极:;阳极:;总反应:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4。3.
4、燃料电池(1)氢氧燃料电池①用酸性电解质时:负极:;正极:;总反应:H2+O2===H2O。②用NaOH等碱性溶液时:负极:;正极:;总反应:H2+O2===H2O。H2-2e-===2H+H2+2OH--2e-===2H2O(2)CH4燃料电池:电解质为KOH负极:;正极:;总反应:CH4+2O2+2KOH===C2CO3+3H2O。延伸:(1)燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用。(2)燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3OH等),在正极上参与反应的是空气或氧气,电解质溶液一般是KOH溶液。(3)书写电极反应方程式时:酸性条件下可用H+和
5、H2O配平;碱性条件可用OH-和H2O配平。2O2+4H2O+8e-===8OH-1.正负极的判断在书写原电池的电极反应式时,首先应正确判断原电池的两个电极哪一个是正极,哪一个是负极。常用的判断方法有:(1)根据电子流动方向判断。在原电池中,电子流出的一极是负极;电子流入的一极是正极。(2)根据两极材料判断。一般活泼性较强金属为负极;活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。(4)根据原电池两极发生的变化来判断。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)根据现象判断。溶解
6、的一极为负极,质量增加或放出气体的一极为正极。2.电极反应式的书写书写电极反应式时,按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,首先正确判断出电极反应产物,然后结合反应物及转移电子数量写出反应式,再结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应式。两电极反应式相加则得总反应式。(1)根据两个电极反应式,写出总反应式。使两个电极反应式得失电子数相等后,将两式相加,消去相同的化学式。(2)根据总反应式写电极反应式一般分四个步骤:①列物质,标得失;②选离子,配电荷;③配个数,巧用水;④两式加,验总式。【例1】有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O
7、2中燃烧,则下列说法正确的是()①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子,电极反应式:CH4+10OH--8e-===CO+7H2O③负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-④电池放电后,溶液pH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④解析:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应则是原电池的
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