2013视导课件：《原电池的原理及应用》课件.ppt

1、高考资源网,原电池原理及应用,高考资源网,考纲要求,1.掌握原电池的形成条件，理解原电池的工作原理； 2.能够正确地判断原电池的两极，能够正确地书写电极反应及总反应; 3.了解常见化学电源的种类及特点，能够认识和书写几种新型电池的电极及电极反应。 .了解金属的腐蚀及防护的方法。,原电池以氧化还原反应为基础，使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，从而产生电流，实现化学能向电能转化的装置。,将化学能转化成电能的装置叫做原电池.,知识扫描,1、概念:,从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。,2、原电池的形成条件,（3） 形成闭合回路 （两电极用导线连接，或接触。）,（2）电解质

2、溶液,（1）两导体作电极 活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导 体）; 两不活泼的导体石墨或Pt等（燃料电池电极）; 金属和金属氧化物(铅蓄电池，银锌电池）.,知识扫描,下列哪几个装置能形成原电池？,A,B,C,D,E,F,M,N,想一想：,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,还原反应,失去电子,溶液中氧化性的微粒得到电子,3、工作原理,较活泼金属,不活泼金属或石墨,Zn2+,H+,H+,e-,SO42-,溶液中， 从负极定向移动到正极， 从正极定向移动到负极，形成闭合回路。,H2,SO42-,负极,正极,阳离子,阴离子,知识扫描,氧化反应,（2010全国理综）在盛有稀H2SO4的烧杯

3、中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（ ） 正极附近的SO42离子浓度逐渐增大 B. 电子通过导线由铜片流向锌片 C. 正极有O2逸出 D. 铜片上有H2逸出,E铜是阳极，铜片上有气泡产生 F铜片质量逐渐减少 G电流从锌片经导线流向铜片 H氢离子在铜片表面被还原,D H,例题解析,（2）根据电流方向或电子流动的方向判断,（3）根据发生的反应判断,活泼性强的金属 作 负极 活泼性较弱的金属或非金属作正极,电子流出的一极为负极,电子流进的一极为正极 电流是由正极流向负极,发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极,（4）根据反应的现象判断,质量减轻的一极为负极,质量增加或有气泡冒

4、出的一极为正极,（5）根据离子的定向移动方向判断,阳离子移向正极，阴离子移向负极,知识扫描,（1）根据两极材料判断,4、原电池电极名称判断和电极反应的书写,高考资源网,写一写,1、判断下列原电池正负极，写出电极反应式和总反应式.,负极（ ） _ 正极（ ） _ 电池反应： _,高考资源网,2、 阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，电极材料为多孔铂电极，其电池总反应为：2H2+O2=2H2O，电解液为KOH溶液。 （1）该电池负极应通入 气,正极通入_ 气, 电极反应为:负极 正极_ （2）如把KOH溶液改为H2SO4溶液作电解液，负极反应为 2H2-4e- =4H+，则正极反应为_ （3）如

5、把H2改为CH4，KOH溶液作电解液，形成燃料电池， 总反应式：CH4+2OH-+2O2 CO32 -+3H2O, 请写出其电极反应。 电极反应: 负极_ 正极_,氢,氧,2H2+4OH- - 4e- =4H2O,O2+2H2O+ 4e- =4OH-,O2+4H+ 4e- =2H2O,CH4+10OH- -8e - =CO32-+7H2O,2O2+4H2O +8e- =8OH-,高考资源网,书写电极反应式注意的几点问题 *电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的一切规则(特别要注意电荷守恒和质量守恒) *负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物与溶液的酸碱性有关 如+4价的C 在酸性溶

6、液中以CO2形式存在 在碱性溶液中以CO32-形式存在 *溶液中不存在O2- ，在酸性溶液中它与H+结合生成H2O，在碱性或中性溶液中，它与水结合成OH-,高考资源网,（1）写出正确的燃烧反应化学方程式； （2）根据电解液改写燃料电池总反应； （3）写出正极的电极反应式； （4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。,燃料电池的电极反应式和总反应式书写,高考资源网,做一做： 1、（2011宁夏高考）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（ ） ACH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g) +2H+(a

7、q)+2e- BO2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1) CCH3OH(g)+H2O(1) =CO2(g)+6H+(aq)+6e- DO2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-,C,高考资源网,2、 (2010年广东高考) 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为( ) (A)H22OH 2H2O2e (B)O24H4e 2H2O (C)H22H2e (D)O22H2O4e 4OH,C,高考资源网,多孔电极a,多孔电极b,高考资源网,4、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 1.目前常用的镍

8、（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为： Cd2NiO(OH)2H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是 ( ) 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能 A B C D ,B,高考资源网,5(12重庆理综)铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为： Pb+PbO2+4H+2SO42- 2PbSO42H2O 请回答下列问题： 放电时：正极的电极反应式是 ； 电解液中H2SO4的浓度将变 ； 当外电路通过1mol电子时，理论上负 极板的质量

9、增加 g。,高考资源网,6、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是 A. 放电时负极反应为：Zn2e2OH Zn(OH)2 B 充电时阳极反应为：FeOH33e5OH 4H2O C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 molK2FeO4被氧化 D. 放电时正极附近溶液的碱性增强,C,原电池电极反应的书写技巧 1、仅有一个电极材料参与反应的原电池： 负极：M-xe=Mx+ 正极：析氢或吸氧或析出不活泼金属 2、电极材料本身均不参与反应的电池（燃料电池） 两电极材料均