第34讲 原电池原理及应用.ppt

1、一次电池的原理和应用。一次电池装置，1。概念：将化学能转化为电能的装置称为原电池。2.形成原电池的条件：氧化还原反应必须自发进行。负极系统由还原剂本身或还原剂和导体组成，正极系统由氧化剂和导体组成。电解质溶液(构成内部电路，通常参与电极反应)。两个电极接触或通过电线连接(形成外部电路)。原电池工作原理注意：原电池反应可以加快反应速度。当以还原剂作为负极的一次电池工作时，负极质量减少，而正极质量保持不变或增加。4.原电池设计：负极系统根据还原剂设计。正系统是根据负系统设计的。电解液是根据氧化剂设计的。1将四块相同的纯锌板分别放入下图所示的装置中(均含有0.1摩尔H2SO4溶液)。腐蚀速度最快的是

2、有四种金属，即甲、乙、丙和丁，它们通过导线连接并浸在电解液中。b不容易腐蚀。将甲和丁分别放入等浓度的盐酸中，甲反应比乙更剧烈。将铜浸入乙的盐溶液中，无明显变化。根据c的沉淀，它们的活性由强到弱的顺序是Ad，c，a，b Bd，a，b，cCd，b，a，c Db，a，d，c，3。众所周知，空气锌电池的电极反应为：锌片：Zn2OH2eZnOH2O；碳棒：1/2 O2H2O2e2OH根据这一判断，锌片是正极，还原为b正极，氧化为c负极，还原为d负极，并被氧化。图中所示的装置可以形成一次电池并产生电流。以下关于实验现象的错误描述是：a .将铜片和铁片一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡。电解氯化锌溶液，在铁

3、片表面出现一层锌c，将铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁d，将锌颗粒放入装有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，加快气泡的排出速度。第二，编写一次电池电极反应公式，实施例1。强碱性环境下由镁和铝组成的原电池。分析：*首先，应确定正极和负极。这里，虽然镁比铝更有活性，但是在这种情况下的自发反应是铝和羟基的反应，并且在反应中铝被用作还原剂，因此负电极是铝，正电极是镁。*然后确定电极反应公式。负极：Al-3e-=Al3。此时，Al3不能在碱性环境中稳定存在，它将与过量的羟基结合并转化为Al2-。负反应式为2al 8oh-6e-=2al 02-4h2o。最后，从总反应式中可以看出-负反应式=正反

4、应式。在编写反应公式时，有必要考虑与电解质的共存关系和电子守恒。思考：如果将上例中的强碱环境改为稀硫酸，会发生什么情况？以铁和铜为电极，室温下插入稀硫酸、浓硫酸、稀硝酸和浓硝酸溶液。电极反应公式分析。美国阿波罗飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是化学能可以直接转化为电能，而不需要经过热能的中间形式。电极反应产生的水冷凝后可以作为宇航员的饮用水。以氢氧化钾为导电材料的反应为2H2 O2=2H2O，电极反应公式分别为负极和正极。如果将氢氧化钾改为稀硫酸作为导电物质，电极反应式为。如果将H2变成甲烷，用氢氧化钾作为导电物质，电极反应公式为。如果使用稀H2SO4作为导电

5、物质，电极反应式为，练习1:以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池示意图如图所示。声明北京奥运会祥云火炬的燃料是丙烷(C3H8)。一种新的燃料电池由丙烷制成，电池的阳极供应O2和CO2。电解质是熔融碳酸盐。电极反应公式分析。分析：本问题涉及的电池是可充电电池(二次电池)，其特征是：放电方向的反应是一次电池的反应；充电方向的反应是电解反应。原电池的负反应与电解槽的阴极反应是可逆的，原电池的正反应与电解槽的阳极反应是可逆的。市场上常见的标有锂离子的电池被称为“锂离子电池”。其负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳是金属锂的载体)，电解质是能够传导锂的聚合物材料。该锂离子电池的反应式为li2li 0.35 nio 2 Li 0.85 nio 2.以下语句不正确()。放电时，负极的电极反应式为：Lie=Li B，充电时，Li0.85NiO2同时发生氧化反应和还原反应。c、电池不能使用水溶液作为电解液。放电过程中，李向负极移动。2、普通化学电源，1。普通锌锰干电池，电极：锌为负极，碳棒为正极，电解液为氯化铵、二氧化锰和淀粉糊。负极(锌): Zn2e-Zn2和黑色二氧化锰粉末吸收正极产生的H2。铅蓄电池，负极：铅正极：