化学-电化学(第二讲）

考试说明,1、了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。2、认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。3、了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。4、认识化学在解决能源危机中的重要作用。,Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,2MnO+2HO+2e-=2MnO(OH)+2OH-,Zn + 2MnO +2HO= Zn(OH)2+ 2MnO(OH),负极,正极,总反应,1、碱性锌锰电池,一、化学电源及其电极反应式,负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+，正极（石墨）:2NH4+2MnO2 + 2e-=2NH3+Mn2O3+H2O总反应：Zn+2NH4+2MnO2= Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O,干电池（NH4Cl糊状物为电解质）,例1,铅蓄电池,2、铅蓄电池,PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e - = PbSO4 + 2H2O,Pb + PbO2 + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O,总反应式为：,Pb + SO42- -2e - = PbSO4,负极：,正极,放电,当向外提供0.5mol电子时，消耗硫酸的物质的量为,0.5mol,2PbSO4 + 2H2O =Pb + PbO2 + 2H2SO4,PbSO4 + 2H2O - 2e - =PbO2 + 4H+ + SO42-,PbSO4 + 2e -= Pb + SO42-,阳极,阴极,总反应,充电,2、铅蓄电池,电解液 H2O,3、氢氧燃料电池,2e,-,2e,-,氢气,氧气,H,+,OH,-,A,负极 正极,O2,H2,H2O,3、氢氧燃料电池,2H2 + 4OH- -4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,总反应式：2H2 + O2 =2H2O,碱性燃料电池,负极：,正极：,2H2 4e- =4H+,O2 +4e- +4H = 2H2O,总反应式：2H2 +O2 = 2H2O,酸性,负极：,正极：,3、氢氧燃料电池,“嫦娥一号”的成功发射，标志着我国航天技术已达到了一个新的领域。在航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为_ _。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为_ _。,O2+4e-+4H+=2H2O,2H2-4e-+4OH-=4H2O,练一练,4、甲烷燃料电池（电解质为KOH）,负极：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O正极：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH-总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O,5、锂电池（非水有机溶剂电解液）,负极：2Li - 2e- = 2Li+，正极：I2 + 2e- = 2I-，总反应：2Li + I2 = 2LiI,跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。,6、银锌电池（电解质为KOH）,负极：Zn + 2OH- 2e- = Zn(OH)2正极：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-总反应：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag,7、海水电池（电解质溶液为海水）,负极：4Al - 12e- = 4Al3+，正极：3O2+ 6H2O + 12e- = 12OH-总反应：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32- 4CO2+4e-阴极反应式： 总电池反应：,2CO2+O2+4e-2CO32-,2CO+O2=2CO2,3、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是： 1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2根据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）A、电池放电时，负极周围溶液的pH不 断增大B、电池放电时，镍元素被氧化C、电池充电时，氢元素被还原D、电池放电时，H2是负极,放电充电,CD,4、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O2中燃烧，则下列说法正确的是 ( ) 每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- 负极上CH4失去电子，电极反应式： CH