高三一轮复习公开课：原电池及其应用.ppt

第22讲原电池及其应用,复习目标：1.了解原电池的工作原理2.能写出电极反应式和电池总反应方程式3.了解常见化学电源的种类及其工作原理,一、原电池1概念,把_转化为_的装置。2构成条件,(1)两个_电极。,(2)将两个电极插入_中。(3)用导线连接电极形成_。(4)具有自发进行的_。,化学能,电能,活泼性不同的,电解质溶液,闭合回路,氧化还原反应,3工作原理(以ZnCuSO4(aq)Cu原电池为例),总离子方程式：,动手1：在作业本上设计只用一个烧杯就能实现该原电池的装置(不带盐桥)。,Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,单液原电池,A,CuSO4溶液,ZnCu,3工作原理(以ZnCuSO4(aq)Cu原电池为例),带盐桥的双液原电池：,1.负极区溶液一般用什么?负极金属的同离子溶液2.正极区溶液用什么?反应溶液3.盐桥的作用是什么？导电并使溶液保持电中性,Zn,Cu,Zn2e=Zn2,Cu22e=Cu,氧化反应,还原反应,由负极沿导线流向正极,3工作原理(以ZnCuSO4(aq)Cu原电池为例),问题讨论1：原电池中活泼金属一定都作负极吗？,金属的活泼性指的是金属在非氧化性酸中反应的活泼性(难易、剧烈程度)，并不说明金属在其他溶液中也很活泼。如：AlH2SO4(aq)MgAlNaOH(aq)MgAlHNO3(浓)Cu所以，对应所给电解质溶液中相对活泼的金属作负极。,问题讨论2：双液原电池对比单液原电池的优点,避免负极金属与反应溶液直接接触，提高电池效率，提供稳定的电流解释：直接接触的置换反应电子不经过外电路转移，未形成电流，化学能转化为热能非工作状态时负极不会损耗(反应可控),问题讨论3：原电池中阴阳离子如何移动？,思考：负极_e-，生成了_离子，吸引_离子,失,阳,阴,正极_e-，吸引_离子,得,阳,结论：在原电池的电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极。（口诀：原电池正阳负阴）,问题讨论4：原电池原理应用：加快反应速率,Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液会_反应速率，请说明理由_Zn与少量CuSO4溶液反应生成少量Cu，Zn、稀H2SO4和Cu形成了原电池，加快了反应速率。,加快,问题讨论5：如何理解铅蓄电池的正负极反应和总反应？,铅蓄电池（电瓶）二次电池,负极：Pb2e-,PbH2SO4(aq)PbO2,电池反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O,正极反应：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O,PbSO4不溶于水,负极反应：Pb2e-+SO42-=PbSO4,Pb2+,+SO42-,正极：PbO2+2e-,Pb2+,+SO42-,问题讨论6：如何书写燃料电池正负极反应和总反应？,燃料：H2、CH4、CH3OH、CH3OCH3、C2H5OH,氧化剂：O2,电解质溶液：H2SO4(aq)、KOH(aq),正极,负极,正极,酸性：O2+4e-,碱性：O2+4e-,+4H+=2H2O,+2H2O=4OH-,燃料：H2、CH4、CH3OH、CH3OCH3、C2H5OH,负极,负极,酸性：,碱性：CH48e-=CO32-,总结：第一步：负极燃料ne-=氧化产物第二步：根据电荷守恒配平(考虑酸碱性),-4,分组讨论并展示负极反应式：第一组：H2酸性第二组：H2碱性第三组：CH3OH酸性第四组：CH3OH碱性第五组：CH3OCH3酸性第六组：CH3OCH3碱性第七组：C2H5OH酸性第八组：C2H5OH碱性,+8H+,+2H2O,+7H2O,+10OH-,CH48e-=CO2,分组讨论并展示负极反应式：第一组:H2酸性H2-2e-=2H+第二组:H2碱性H2-2e-+2OH-=2H2O第三组:CH3OH酸性CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+第四组:CH3OH碱性CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O第五组:CH3OCH3酸性CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+第六组:CH3OCH3碱性CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O第七组:C2H5OH酸性C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+第八组:C2H5OH碱性C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O,观察发现：第五组和第七组、第六组和第八组的写法有什么共同点？想想为什么？,观察发现：写法相同。分子式相同，碳的化合价相同,正极,酸性：2O2+8e-,碱性：2O2+8e-,+8H+=4H2O,+4H2O=8OH-,负极,酸性：CH48e-=CO2,碱性：CH48e-=CO32-,+8H+,+2H2O,+7H2O,+10OH-,负极,总式,酸性：,碱性：,CH4+2O2=CO2+2H2O,CH4+2O2+2OH