原电池（复习）

1、复习：原电池原理及其应用,电化学专题 第一课时,1了解原电池的构造特点和工作原理。 2根据原电池装置判断原电池正负极，能正确书写电极反应式和电池反应式；反过来要能根据电池反应设计简单的原电池装置。 3了解常见电源（一次电池、二次电池、燃料电池）的种类和工作原理。,学习要求,知识回顾,1.判断下列装置是否能构成原电池,一、原电池的工作原理,化学能转变为电能的装置。,1、定义：,3、电极材料、电极反应,2、构成 条件：,有两个活动性不同的电极,电极均插入电解质溶液中,两极相连形成闭合电路,能发生自发进行的氧化还原反应,复习回顾,4、外电路电子流向、内电路阴阳离子移动：,知识回顾,负极,正极,Zn2

2、e=Zn2+,总反应方程式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,（氧化反应）,2H+2e=H2,（还原反应）,引入新知,【问题1】这样的电池存在怎样的弊端？,部分负极材料Zn(还原剂)与H2SO4(氧化剂)直接接触反应，导致部分电子没有经过外电路，导致原电池放电效率低。,【问题2】能不能让Zn(还原剂)与H2SO4(氧化剂)不直接接触。按这样的改进思路设计出来的原电池是怎样的？,单液电池双液电池,介绍新知,_原电池,双液,锌半电池,铜半电池,结合模型，进行理论分析。,CuSO4,Zn,Cu,提供电子的物质,接受电子的物质,负极：氧化反应 Zn-2e- =Zn2+,正极：还原反应 Cu2+

3、2e- = Cu,负极液作用,正极液作用,电子e-,Yn-,电流,H+,盐桥的作用：,保持溶液的电中性,导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。,若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。,装置优点：,1.利用盐桥隔离了两个半电池的电解质溶液，使提高了原电池的放电效率。,2.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命,2、比较金属的活泼性；,构建原电池，测正负极，负极活泼性 正极,3、设计原电池，制做化学电源；,1、加快某些化学反应的反应速率；,4、金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护；,二、原电池的应用,复习回顾,如图所示

4、，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是,A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜,D,例1、(2007年高考海南化学卷) 依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。,请回答下列问题： (1)电极X的材料是_； 电解质溶液Y是_； (2)银电极为电池的_极， 发生的电极反应为_ X电极上发生的电极反应为_； (3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。,铜(或Cu),AgNO3溶液,正

5、,Age Ag,Cu -2e Cu2,负(Cu),正(Ag),原电池的构成条件,例1下列装置中，电流表指针能发生偏转的是( ),D,跟踪训练将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是 () A负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B负极附近Cl的浓度减小 C正极附近Cl的浓度逐渐增大 D溶液中Cl的浓度基本不变,D,复习：原电池原理及其应用,电化学专题 第二课时,人类对电池的研究与发展：回顾历史发展创新,伏打电堆,1799年,1836年,1839年,丹尼尔电池,W.R.Grove提出氢氧燃料电池,由电池发展史 你想到些什么？,形形色色的电池,一、化学电池的几个

6、概念,2、判断电池的优劣标准,3、化学电池主要分类,能量转换效率高，供能稳定可靠，污染小,比能量的大小（单位质量或单位体积所能输出电能的多少） 比功率的大小（输出功率的大小），供能时间长短,一次电池、二次电池、燃料电池,1、化学电池的优点,化学电池,一次电池,二次电池,燃料电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,锂离子电池,银锌蓄电池,普通锌锰干电池,锌银纽扣电池,二、化学电池的分类,Zn-Mn干电池,负极材料： 正极材料： 电解质溶液：,总：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,负极： Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,正极：2MnO2+2H2O+2

7、e-=2MnOOH+2OH-,Zn,C,MnO2,-)ZnNH4Cl+ZnCl2MnO2,C(+,电池特点：,只能一次使用；比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。,铅蓄电池,负极材料： 正极材料： 电解质溶液：,Pb,PbO2,H2SO4,总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O,人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电,Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s),PbO2(s)+SO42-(aq)+4H+(aq)+2e- =PbSO4(s)+2H2O(l),铅蓄电池,总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O,接电

8、源正极,接电源负极,优点： 缺点：,比能量低、笨重、废弃电池污染环境,可重复使用、电压稳定、使用方便、价格低廉,PbSO4(s) +2e- =Pb(s)+SO42-,PbSO4(s)+ 2H2O(l) -2e-=PbO2(s)+SO42-(aq)+4H+(aq),阴极：,阳极：,例1(2011课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是 () A电池的电解液呈碱性，正极为Ni2O3、负极为Fe B电池放电时，负极反应为 Fe2OH2e=Fe(OH)2 C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D电

9、池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e =Ni2O33H2O,C,氢氧燃料电池,氢氧燃料电池,燃料做负极，氧气为正极 电极一般不参与反应，起传导电子和催化分解的作用,燃料电池的规,燃料电池书写一般步骤,先明确燃料做负极，氧化剂做正极 写出正极反应式（注意电解质溶液） 同理写出负极反应式（注意电解质溶液） 若已知总反应式，也可相减得到负极反应式,甲烷燃料电池,负极材料： 正极材料： 电解质溶液：,CH4,O2,KOH,1.燃料电池总反应： 2.正极： 3.负极：,CH4+2OH-+2O2 = CO32-+3H2O,2O2+4H2O+8e- = 8OH-,CH4+10OH-8e- = CO

10、32-+7H2O,练习4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的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，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：_ 总电池反应式：_,2CO+O22CO2,O2+2CO2+4e-2CO32-,熔融盐燃料电池,一、原电池,Zn Cu,H2SO4溶液,负极： 正极：,（1）一般电极反应式的书写：,负正总,Zn - 2e- = Zn2+,2H+ + 2e- = H2 ,电池：,Zn + 2H+ = Zn2+ H2 ,4两

11、极判断与电极反应方程式的书写,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（1）一般电极反应式的书写：,负正总,负极： 正极：,Zn - 2e- = Zn2+,电池：,Cu2+ + 2e- = Cu,Zn + Cu2+ = Zn2+ Cu,Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（1）一般电极反应式的书写：,负正总,Cu C,FeCl3溶液,负极： 正极：,电池：,Cu - 2e- = Cu2+,2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+,电池反应：,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（2）复杂电极反应

12、式的书写,总易难,Al Cu,浓HNO3溶液,Cu+4H+2NO3-=Cu2+ 2NO2+2H2O,4H+ 2NO3- + 2e = 2NO2 + 2H2O,正极：,负极：,Cu2e- =Cu2+,开拓视野,1991年，我国首创以铝空气海水为能源 的新型电池，并应用于海上航标灯。,负极： 4Al-12e-4Al3+ 正极： 3O2+6H2O+12e-12OH- 总反应式： 4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3,锌空气金属燃料电池航标灯,练习反馈,1.（3）写出C装置的电极反应及电池反应式,负极反应：,2Fe-4e- +4OH- = Fe(OH)2,正极反应：,O2+4e-+2H2O= 4OH-,电池总反应：,2Fe+O2+2H2O = 2Fe(O