原电池工作原理 化学电源

null化学能与电能的转化化学能与电能的转化福州新东方 王雅菁 null1.进一步了解原电池工作原理和电解原理，体验化学能与电能的相互转化。 2．了解原电池工作原理和电解原理的实际应用。 3．会 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写电极反应式和总反应式。课标 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 　原电池 化学电源原电池 化学电源本节内容本节内容一、原电池构成条件二、原电池工作原理三、原电池工作原理的应用nullnullnull 一、原电池构成条件1、原电池是利用　　　　　反应原理将　　　能转化为 能的装置。 氧化还原化学电null 一、原电池构成条件形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等null 一、原电池构成条件形成条件二：电极需插进电解质溶液中null 一、原电池构成条件形成条件三：必须形成闭合回路null 一、原电池构成条件形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应null 一、原电池构成条件(1)有活泼性不同的两个电极(2)两电极都接触电解质溶液（3）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路 ( 4 )在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应 （有较强电流产生）null 一、原电池构成条件null 一、原电池构成条件盐桥的作用是什么？ 　离子在盐桥中能定向移动，通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，形成闭合null 一、原电池构成条件2、原电池的设计 ①用　　　　　　 的物质作为负极，向外电路提供电子；用　　　　　　 的物质作为正极，从外电路得到电子。 ②将两极浸在　　　　　　 中，通过 形成内电路。 ③放电时负极上的电子通过　　　流向正极，再通过溶液中离子形成的内电路构成闭合回路。 还原性较强氧化性较强电解质溶液阴阳离子的定向运动导线null下列各组金属均有导线相连，并插入对应的液体中，其中不能组成原电池的是 (　　) A．Zn|H2SO4(稀)|C B．Cu|AgNO3(aq)|Ag C．Zn|CCl4|Cu D．Fe|H2SO4(稀)|FeCD 一、原电池构成条件null 二、原电池工作原理电解质溶液失e，沿导线传递，有电流产生阳离子负极正极 阳离子null 二、原电池工作原理化学能→电能＋(正极)－(负极)较不活泼金属/非金属较活泼金属Pt/CZn/Fe金属氧化物金属还原反应氧化反应null 二、原电池工作原理和负极反应(也可不反应)外电路：负极→导线→正极外电路：正极→导线→负极阳离子→正极　阴离子→负极null 二、原电池工作原理(2008年高考广东卷)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂­KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是(　 　) ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池相同 A．①②　　　 B．②③ C．②④ D．③④ Cnull 二、原电池工作原理2、在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是 (　 　) A．正极附近的 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，电解质溶液的pH逐渐变大Dnull 二、原电池工作原理3．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是 (　　) 甲null 二、原电池工作原理卡片号：2　2009.12.15 实验后的记录： ①Cu为阳极，Zn为阴极②Cu极上有气泡产生 向Cu极移动 ④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体⑤电子的流向是：Cu―→Zn ⑥正极反应式：Cu－2e－===Cu2＋乙A．①②③ B．②④ C．④⑤⑥ D．③④⑤Bnull 二、原电池工作原理原电池正负极判断与电极方程式书写1．原电池正负极的判断①由组成原电池的两极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。②根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的一极是正极，阴离子移向的一极为负极。null 二、原电池工作原理原电池正负极判断与电极方程式书写⑤X极增重或减轻 ⑥X极有气泡冒出④根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。 null 二、原电池工作原理总反应：是Mg , 产生H2 。是Al , Al失去电子；Al + 2H2O + 2OH- =2AlO2- + 3H2↑正极—负极—总反应：是Al , 产生NO2 。是Cu , Cu失去电子； Cu + 4HNO3(浓)=2NO2↑+2H2O +Cu(NO3)2正极—负极—原电池中的电极判断的特殊情况：null 二、原电池工作原理原电池正负极判断与电极方程式书写2、原电池电极反应式的书写 a 、由化学方程式书写电极方程式b 、由原电池的装置书写电极反应式：据电极材料与电解质溶液或反应现象，先确定正负极，再写电极反应式null 二、原电池工作原理原电池正负极判断与电极方程式书写2、原电池电极反应式的书写 以PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O(1)找物质，标得失。根据总反应方程式中化合价的降低列出氧化剂和还原产物，并标出得到电子数，PbO2＋2e－―→PbSO4 a 、由化学方程式书写电极方程式null 二、原电池工作原理由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。null 三、原电池工作原理的应用2、研制分析化学电源；3、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率 4、寻找钢铁防腐蚀的方法1、原电池的设计 null 三、原电池工作原理的应用1、原电池的设计 ①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极电极反应式。以2FeCl3＋Cu==2FeCl2＋CuCl2为依据，设计一个原电池负极：Cu－2e－===Cu2＋； 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。null 三、原电池工作原理的应用1、原电池的设计 ②确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。null 三、原电池工作原理的应用1、原电池的设计 ③确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可。④构成闭合回路。 可用FeCl3溶液作电解液。null 三、原电池工作原理的应用1、原电池的设计 (1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)装置图 Fe3＋＋e－===Fe2＋(或2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋) Cu===Cu2＋＋2e－(或Cu－2e－===Cu2＋)null 三、原电池工作原理的应用1、原电池的设计 设计原电池时，若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液，可用水作电解质，但为了增强其导电性，通常加入强碱或一般的强酸。如燃料电池，水中一般要加入KOH或H2SO4。　 null 三、原电池工作原理的应用1、原电池的设计 铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________________。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框中画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应正极反应：_________________________， 负极反应：_________________________。null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （1）一次电池（如干电池） （2）二次电池（如蓄电池） （3）燃料电池 （4）海水电池 null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （1）一次电池（如干电池）①特点：一次电池不能充电，不能反复使用 ②常见的一次电池a 、银锌纽扣电池（电解液为KOH） 电池总反应：Ag2O＋Zn=== ZnO＋2Ag负极：Zn＋2OH－－2e－=== ZnO＋H2O 正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （1）一次电池（如干电池）①特点：一次电池不能充电，不能反复使用 ②常见的一次电池b 、①锌锰碱性干电池总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O==2MnOOH＋Zn(OH)2负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （1）一次电池（如干电池）①特点：一次电池不能充电，不能反复使用 ②常见的一次电池b 、①锌锰干电池（电解液为NH4Cl、ZnCl2和淀粉）总反应式：Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O 负极 ：Zn-2e- = Zn 2+ 正极 ：2NH4++2MnO2 + 2e—=2NH3↑+Mn2O3+H2Onull 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （1）一次电池（如干电池）null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)，下列说法错误的是 (　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式：2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－==2MnOOH(s)＋2OH－(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小 6.5 g Cnull 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （2）二次电池（如蓄电池）①特点：可充电 ②常见的二次电池Pb+PbO2+2H2SO4 === 2PbSO4 +2H2O总反应：铅蓄电池 正极：PbO2 负极：Pb 电解质溶液：H2SO4 放电充电null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （2）二次电池（如蓄电池）Pb+PbO2+2H2SO4 === 2PbSO4 +2H2O总反应：放电充电负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4正极（PbO2）: PbO2+4H++SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O放电：null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （2）二次电池（如蓄电池）Pb+PbO2+2H2SO4 === 2PbSO4 +2H2O总反应：放电充电阳极：阴极:充电：PbSO4 +2H2O- 2e-==PbO2+4H++SO42 -PbSO4+2e- ==Pb+ SO4 2 - null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （2）二次电池（如蓄电池）②原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应，对应元素化合价降低。在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。①原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应，对应元素化合价升高。null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 (2008年高考海南卷)关于铅蓄电池的说法正确的是(　　) A．在放电时，正极发生的反应是： Pb(s)＋ (aq)===PbSO4(s)＋2e－ B．在放电时，该电池的负极材料是铅板 C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D．在充电时，阳极发生的反应是： PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO (aq)Bnull 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电池，它的充电和放电过程可表示为： 2Ag＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O 在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( 　　) A．Ag　　 B．Zn(OH)2 C．Ag2O D．ZnDnull 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （3）燃料电池①连续地将 (如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和　　　　的化学能直接转换成电能。 ②电极材料本身　　　　 氧化还原反应。 ③工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除。燃料氧化剂不参与燃料电池的工作原理null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （3）燃料电池怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？ 　正极反应一般为 ①酸性介质 ②碱性介质O2+4H++4e－=2H2OO2+2H2O+4e－=4OH-①写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应； ②写出正极的电极反应式(一般较简单); ③由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （3）燃料电池a 、氢 氧 燃 料 电 池2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （3）燃料电池燃烧总化学反应 CH4+2O2→CO2+2H2O 燃料电池总反应： 　　 正极： 负极：CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O2O2+4H2O+8e－= 8OH-CH4+10OH--8e－= CO32-+7H2Ob 、 CH4、O2、NaOH组成的燃料电池null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （3）燃料电池某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构 见下图，电池总反应可表示为：2H2 + O2 == 2H2O， 下列有关说法正确的是（ ） 　A．电子通过外电路从b极流向a极 　B．b极上的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e－　== 4OH－ 　C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2 　D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 Dnull 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （3）燃料电池(2008年高考宁夏卷)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 (　　) A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C．CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－ D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－C null 三、原电池工作原理的应用2、化学电源 （4) 海水电池1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电 池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电 解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。电极 反应式为： 负极： 正极： 电池总反应：4Al - 12e-= 4Al 3+3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3↓null 三、原电池工作原理的应用3、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和 1mol/L 硫酸；B.A.纯锌和1mol/L 硫酸；纯锌和18 mol/L 硫酸；C.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（ D ）本节内容本节内容一、原电池构成条件二、原电池工作原理三、原电池工作原理的应用null1．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是 (　　) A．负极，被氧化　 B．正极，被还原 C．负极，被还原 D．正极，被氧化B2．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经过冷凝后可用作航天员的饮用水，其电极反应如下：负极2H2＋4OH－－4e－==4H2O，正极O2＋2H2O＋4e－===4OH－，当得到1.8 L饮用水时，电池内转移电子的物质的量约为 (　　) A．1.8 mol B．3.6 mol C．100 mol D．200 molDnull3．(2009年高考江苏卷)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的(　　)A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为： C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋ C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气， 理论上能生成标准状况下CO2气体　　 LBnull4．甲醇燃料电池(DMFC)可用于 笔记 哲学笔记pdf明清笔记pdf政法笔记下载课堂笔记下载生物化学笔记PDF 本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(H＋)。电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是：O2＋4H＋＋4e－=2H2O下列叙述中不正确的是(　　)A．负极的反应式为：CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋ B．电池的总反应式是：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O C．电池工作时，H＋由正极移向负极 D．电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路再从通入氧气的一极流入 C