原电池与电解池复习课件

1、原电池与电解池复习,原 电 池,电 解 池,装置特点,电能转化为化学能,化学能转化为电能,形成条件,外加电源、两个电极,电解质溶液,构成闭合回路,自发氧化还原反应,原电池与电解池复习,普通干电池,手机电池,钮扣电池,笔记本电脑 专用电池,摄像机 专用电池,“神六”用 太阳能电池,原电池,原电池与电解池复习,原 电 池,负 极,正 极,e,Zn2e=Zn2+,2H2eH2,氧化反应,还原反应,总反应： Zn2H= Zn2+H2,原电池与电解池复习,负极（Zn）： Zn-2e=Zn2+ 正极（Cu）： 2H2eH2,总反应： Zn2H= Zn2+H2,原电池的工作原理,原电池与电解池复习,氧化反应

2、,Zn-2e=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液 (盐桥),失e，沿导线传递，有电流产生 外电路,还原反应,Cu2+2e- =Cu,阴离子,阳离子 内电路,总反应：,负极,正极,Cu2+2e- =Cu,Zn-2e- =Zn2+,Zn+ Cu2+ =Zn2+Cu,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,(离子方程式）,（化学方程式）,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,阳离子,电极反应,电池反应,考点一、 原电池的工作原理复习,原电池与电解池复习,课堂练习,判断下列原电池的正负极，写出电极反应方程式,原电池正负极的判断？,原电池与电解池复习,知识梳理题型构建,原电池正、负极判断方法,原电池与电

3、解池复习,思 考,原电池工作过程中，在正极上得电子的一定是电解质溶液中的阳离子吗？,不一定，当负极与电解质溶液不发生反应时，原电池中其它氧化剂在正极得电子，如：O2+4e-+2H2O=4OH-,思考：下列哪些反应可能成为原电池反应？,、MnO2 +4HCl = MnCl2 + Cl2+ 2H2O,2、2CH3OH + 3O2 = 2CO2+ 4H2O,3、2NH4HSO4 + 2NaOH = (NH4)2SO4 + Na2SO4+ 2H2O,为什么?,原电池反应的基础是氧化还原反应，故从理论上说任何一个自发进行的氧化还原反应因都会有电子转移的存在，都可能成为原电池反应,原电池与电解池复习,（1

4、）盐桥？ （2）作用？ 导线的作用是传递电子，沟通外电路。 盐桥的作用：1.连接内电路，形成闭合回路 2.平衡电荷，使原电池不断产生电流,双液原电池,(3)盐桥连接内电路原电池的优点：避免了电极与电解质溶液直接反应，可以更彻底的将化学能转化为电能,原电池与电解池复习,(高考海南化学卷，原电池) 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),Ag

5、NO3溶液,正,Age Ag,Cu Cu2 2e,负(Cu),正(Ag),原电池与电解池复习,利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池画出原电池的示意图，并写出电极反应。,参考答案,(+),(-),负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）,(+),(-),原电池的设计,原电池与电解池复习,判断右边原电池的正、负极， 并写出电极反应式。,浓HNO3溶液,负极：Cu - 2e- Cu2+ 正极：NO3- + e- + 2H+ NO2 + H2O,Cu Fe,Mg Al,A,稀硫酸溶

6、液,NaOH溶液,（稀硫酸）负极:MgMg2+2e- 正极：2H+2e-H2,（NaOH溶液） 负极：2Al+8OH- 2Al(OH)4-+6e-,2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2,正极：6H2O+6e- 3H2+6OH-,说明原电池的正极与负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。,原电池与电解池复习,某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下：试根据上表中的实验现象回答下列问题：,实验1、2中 Al所作的电极是否相同？ 写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。,不同；因为两实

7、验中组成原电池的电极金属活动性不同，实验1中Al不活泼作正极，实验2中Al活泼作负极；,Al为负极：Al3e-= Al3+，石墨为正极： 2H+2 e-=H2，2Al+6H+= 2Al3+3 H2；,原电池与电解池复习,实验4中 Al做正极还是做负极，为什么？ 写出Al电极的电极反应式。,Al作负极，因为Al能与NaOH溶液反应而不能，Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O；,原电池与电解池复习,解释实验5中电流计指针偏向Al的原因？,实验5中由于Al在浓硝酸中发生钝化，所以Zn为负极,根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是 作负极受到哪些因素的影响。,与另一电极材料的活泼性、电解质

8、溶液的酸碱性以及 电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。,原电池与电解池复习,A,（一）原电池原理的应用： 1、加快氧化还原反应的速率,2、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（ ） 、 、 、 、,B,2、比较金属活动性强弱,3、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是,3、金属腐蚀快慢比较,4、下列化学反应有可能设计成原电池的是（ ）,B、D,4、设计电池、寻求和制造

9、化学电源,二、原电池应用,原电池与电解池复习,5.烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含 NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为Fe 2 O 3nH2O）。请问这种现象产生的原因？,5、解释金属的腐蚀、设计金属的防护,（一）原电池原理的应用： 1、加快氧化还原反应的速率,2、比较金属活动性强弱,3、金属腐蚀快慢比较,4、设计电池、寻求和制造化学电源,原电池与电解池复习,负极（锌筒）：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2， 正极（石墨）: 2H2O+2MnO2 + 2e-=2MnOOH+2OH- 总反应： Zn+2H2O+2MnO2=2MnOOH+ Zn(OH)2，,1、碱性锌锰干电池,

10、生活中的化学电源,一次电池,二次电池,原电池与电解池复习,锂电池,2、铅蓄电池,Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O,负极材料： 正极材料： 电解质：,Pb,PbO2,H2SO4,不溶于水的白色沉淀,电池反应方程式：,原电池与电解池复习,放电是原电池原理； 充电是电解原理,原电池与电解池复习,知识梳理题型构建,1可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？,答案,原电池与电解池复习,知识梳理题型构建,PbO2,小,48,Pb,对换,原电池与电解池复习,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,

11、H2,H2O,原电池与电解池复习,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：,总反应式：2H2 + O2 =2H2O,酸性/中性燃料电池,负极：,正极：,2H2 4e- 4H+,O2 +4e- +4H 2H2O,总反应式：2H2 + O2 =2H2O,固体电解质燃料电池,负极：,正极：,2H2 4e- 4H+,O2 + 4e- 2O2-,原电池与电解池复习,知识梳理题型构建,CH48e2H2O=CO28H,原电池与电解池复习,知识梳理题型构建,CH44O28e=CO22H2O,原电池与

12、电解池复习,知识梳理题型构建,燃料电池电极反应式的书写,根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：,第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式,电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。,原电池与电解池复习,银锌电池（电解质为KOH）,负极：Zn + 2OH- 2e- = Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O + 2e

13、- = 2Ag + 2OH- 总反应：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag,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,原电池与电解池复习,1、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 Aa电极是负极 Bb电极的电极反应为：4OH4e 2H2O+O2 C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D氢氧燃料电池是一种只能将氧化剂和燃料全部储藏在电池内的发电装置,BD,原电池与电解池复习,废旧电池要

14、进行回收，回收的主要目的是：,1、废电池渗出的重金属离子，主要是Hg 2离子，会 造成地下 水源和土壤的污染。,2、废旧电池中的有色金属是宝贵的自然资源。,污染中的“五毒”Hg Cd镉 Pb铅 Cr铬 As砷,原电池与电解池复习,探讨1 有人设计Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的电源。它依靠体内体液中含有一定量的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。请写出两极反应。_、_。,Zn-2e-=Zn2+,O2+4e-+4H+=2H2O,总反应：2Zn + O2 + 4H+=2Zn2+ + 2H2O,原电池与电解池复习,1（广东理基34）下列有关电池的说法不正确的是 A手机上用的

15、锂离子电池属于二次电池 B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D锌锰干电池中，锌电极是负极,B,原电池与电解池复习,2（广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时， 正极反应都为：O22H2O4e4OH B以NaOH溶液为电解液时， 负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3 C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中 电解液的pH保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极,A,原电池与电解池复习,D

16、,3（福建理综11）控制适合的条件，将反应 2Fe32I 2Fe2I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是 A反应开始时，乙中 石墨电极上发生氧化反应 B反应开始时，甲中 石墨电极上Fe3被还原 C电流计读数为零时， 反应达到化学平衡状态 D电流计读数为零后， 在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极,原电池与电解池复习,知识梳理题型构建,两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。,原电池与电解池复习,6：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应： 下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A放电时，Fe是负极，NiO2

17、是正极 B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C充电时，阴极上的电极反应为： D放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动,答案：B、D。,原电池与电解池复习,原电池题目解题注意事项：（1） 找出两极放电的物质，负氧正还。（2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。 （3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。,小结,原电池与电解池复习,电 解 池,氧化反应,还原反应,2Cl-2e=Cl2,Cu22eCu,原电池与电解池复习,电 解 池,原电池与电解池复习,通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？,思考,3.当离子定向移动到电极表

18、面时，发生的是什么类型的反应？,2.通电时，离子的运动情况有什么改变？,CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH-,阳离子：Cu2+、H+ 移向阴极 阴离子：SO42-、OH-移向阳极,无规则运动,定向运动,氧化还原反应,原电池与电解池复习,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,小结3,原电池与电解池复习,离子放电顺序,（1） 电解池阴极,阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强,K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+ )Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Ag+,（2）电解池阳极,（Fe Cu Ag）金属电极 S2