原电池和化学电源.ppt

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1、第一节原电池A一、原电池1、定义：将化学能直接转变成电能的装置。4、原电池原理：2、原电池反应的本质是:氧化还原反应3、原电池组成条件①能自发进行的（放热的）氧化还原反应②两个电极和电解质溶液③形成闭合回路负极正极还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应还原剂失去的电子从锌极流出流入铜极经外电路SO42-H+内电路判断下列哪些装置构成了原电池？盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液盐桥的作用：维持溶液电中性形成闭合回路电解质溶液发生还原反应且起导电作用负极液只起

2、导电作用正极液发生还原反应且起导电作用双液原电池电解质溶液的作用单液原电池电极电极反应负极----锌片正极---铜片负极：Zn－2e-＝Zn2+正极：Cu2++2e-＝Cu双液原电池的优点：1、能量转化率高2、能产生持续稳定的电流3、防止自放电5、原电池正负极的判断5.根据电极现象来判断4.根据电解质溶液离子移动的方向判断3.根据电极反应类型判断1.由组成原电池的电极材料判断2.根据电子(电流)流动的方向判断一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极电子是由负极流向正极。电流是由正

3、极流向负极；原电池的负极自身失电子发生氧化反应，正极溶液中的阳离子得电子发生还原反应。阳离子→正极阴离子→负极不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,质量增加为正极。a＞c＞d＞b练习：1、把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极产生大量气泡，b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。则四种金属的活泼性顺序为：AMgAl稀H2SO4ACuAl浓HNO3ACuFe浓HNO3AMgAlNaoH溶液判断下列原电池的

4、正负极2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑①根据氧化还原反应确定还原剂、氧化剂、还原产物和氧化产物。以及转移电子的数目。②负极是氧化反应的部分，正极是还原反应的部分。电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应式的一切规则6、电极反应式ZnCu稀硫酸A练习：1、判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。CuFeCl3溶液负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+A先写出总反应拆成离子方程式：Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2F

5、e2＋根据化合价升降判断正负极CCu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl22)、请写出右边原电池的电极方程式。总反应方程式：负极：Al，失e-2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O负极：2Al+8OH-－6e-＝2AlO2-+4H2O正极：总反应－负极反应6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑拆成离子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑第二课时※燃料电池的电极反应和总反应的书写步骤1、写出燃料

6、电池总反应总反应方程式仍是可燃物在氧气中燃烧的方程式。当然由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应，再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式，从而得到总反应方程式。2、写出燃料电池正极的电极反应燃料电池正极一般都是氧气得电子发生还原反应。当解质为碱性环境时，正极的电极反应为O2+4e-+2H2O＝4OH-当电解质为酸性环境时，正极的电极反应为：O2+4e-+4H+＝2H2O当电解质为熔融的碳酸盐（如Li2CO3和Na2CO3熔融盐混和物）正极反应式为O2＋2CO2+4e-==2CO32

7、-当电解质为熔融氧化物（如固体氧化锆—氧化钇）正极反应式应为O2＋4e-==2O2-3、最后写出燃料电池负极的电极反应负极的电极反应===总反应－正极的电极反应负极=总反应—正极反应2H2-4e-+4OH-＝4H2O正极:O2+2H2O+4e-＝4OH-总反应：2H2+O2＝2H2O练习：以Pt为电极，电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池作业：导练41页变式1、变式2二、原电池原理的应用①加快反应速率：例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。例题：X、Y、

8、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为Z>Y>X>W②判断金属活动性的强弱④制作化学电源三、原电池的设计什么样的化学反应可以设计成原电池？原电池在设计的时候包括哪些部分？③揭示钢铁腐蚀的原因及防腐的办法。1、根据电池反应写出电极反应2、选择电极材料两种活性不同的金属金属—非金属惰性电极3、选择电解质溶液单液原电池的电解质溶液要能够与负极发生反应（含有参与正极反应的阳离子）双液原电池的负极电解液应有与