第一节 原电池(专题）电极反应方程式的书写7/21/20241 1、原电池的反应原理、原电池的反应原理2 2、电极反应、电极反应 式的书写式的书写找出两极放电的物质找出两极放电的物质分析放电后的产物是否分析放电后的产物是否与溶液中的溶质反应与溶液中的溶质反应3 3、原电池电、原电池电 极的判断极的判断负极负极-失电子发生氧化失电子发生氧化 反应的电极反应的电极正极正极得电子发生还原得电子发生还原 反应的电极反应的电极发生氧化还原反应发生氧化还原反应电极反应式的书写电极反应式的书写电子电子流出流出电子电子流入流入化学能转化为电能化学能转化为电能7/21/2024一一. .简单原电池电极方程式的写法简单原电池电极方程式的写法 7/21/2024 CuCu、FeFe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：电池中：CuCu作作_极极, Fe, Fe作作_极极电极反应式是：负极电极反应式是：负极_ 正极正极_总反应式是总反应式是_如将稀硫酸改为浓硝酸则：如将稀硫酸改为浓硝酸则：CuCu作作_极极, Fe, Fe作作_极极电极反应式是：负极电极反应式是：负极_ 正极正极_总反应式是总反应式是_Cu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2 +2H+2H2 2O O正正负负Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2负负正正Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+ 2NO2NO3 3- -+4H+4H+ +2e+2e- -=2NO=2NO2 2 +2H+2H2 2O OCuFe 稀硫酸稀硫酸例题例题1 1：浓硝酸浓硝酸7/21/20241 1、判断右边原电池的正、负极，并、判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。写出电极反应式。 Cu CFeClFeCl3 3溶液溶液负极：负极： CuCu 失电子失电子 CuCu - - 2e2e- - = = CuCu2+2+正极：正极： FeFe3+3+得电子得电子 2Fe2Fe3+3+ + + 2e2e- - = = 2Fe2Fe2+2+A Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2先写出总反应：即先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：拆成离子方程式：Cu + 2Fe3 = Cu2 + 2Fe2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极7/21/20242、请写出、请写出右边原电池的右边原电池的电极电极方程式。方程式。总反应方程式：总反应方程式：负极：负极：AlAl，失，失e e e e- - - - 。2Al2Al3+3+ + 8OH + 8OH- - =2AlO =2AlO2 2- - + 4H + 4H2 2OO 负极总反应：负极总反应：负极总反应：负极总反应： 2Al +8OH2Al +8OH2Al +8OH2Al +8OH- - - - 6e6e6e6e 2AlO2AlO2AlO2AlO2 2 2 2- - - - + 4H + 4H + 4H + 4H2 2 2 2O O O O 正极：总反应负极反应：正极：总反应负极反应：正极：总反应负极反应：正极：总反应负极反应： 6H6H2 2O O 6e6e 6OH6OH 3H3H2 2 Mg AlNaOHNaOH溶液溶液A拆成离子方程式：拆成离子方程式：2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H22Al - 6e2Al - 6e 2 2Al3+7/21/2024二二. .燃料电池电极方程式的写法燃料电池电极方程式的写法 总反应： 实际上就是燃料的完全燃烧。 负极（通入燃料）： 为燃料失去电子的氧化反应， 正极（通入氧化剂）： 为氧化剂得到电子的还原反应。 例2：Pt为电极，电解质溶液为 KOH溶液的氢氧燃料电池负极总反应负极总反应: 2H: 2H2 2 - 4e- 4e- - + 4OH + 4OH- - 4H4H2 2O O正极正极: : 总反应负极反应总反应负极反应 总反应：总反应：2H2H2 2+ O+ O2 22H2H2 2O O负极负极: H: H2 2 失失e e4H4H+ + + 4OH + 4OH- - 4H4H2 2O O2H2H2 2 - 4e- 4e- - 4 H4 HO2 + 2H2O + 4e- 4OH-7/21/2024 1 1、航航天天技技术术上上使使用用的的氢氢氧氧燃燃料料电电池池具具有有高高能能、轻轻便便、无无污污染染的的优优点点。氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸酸式式和和碱碱式式两两种种，它它们们放放电电时时的的总总反反应应都都可可以以表表示示为为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，酸酸式式电电池池中中电电解解质质是是酸酸，其其负负极极反反应应可可表表示示为为2H2H2 2-4e-4e- -=4H=4H+ + ，则则其其正正极极反反应应式式为为_ _ _。碱碱式式电电池池的的电电解解质质是是碱碱，其其正正极极反反应应式式为为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -，则则其负极反应可表示为其负极反应可表示为_ _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 巩固练习7/21/2024三.复杂原电池电极方程式的书写 方法点拨：写电极方程式的时候，要根据 “得电子显负电；失电子显正电”的原则， 利用“电荷守恒”，通过巧用H、OH和H2O写出电极方程式练习：写出铅酸蓄电池的电极反应：负极：负极：负极：负极：PbPb (s) (s)SO42 (aq) 2e2e PbSO4(s)正极：正极：正极：正极： PbO2 得电子得电子4H4H( (aqaq)2H2H2O(l)O(l) 正极正极正极正极: : PbO2(s)SO42(aq) 2e2e PbSO4(aq)带带带带4 4 4 4个单位负电荷个单位负电荷个单位负电荷个单位负电荷 不带电荷不带电荷不带电荷不带电荷方案方案方案方案1.1.1.1.右边加右边加右边加右边加4OH4OH方案方案方案方案2.2.2.2.左边加左边加左边加左边加4H4HPb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)放电放电充电充电7/21/2024银锌电池（电解质为银锌电池（电解质为银锌电池（电解质为银锌电池（电解质为KOHKOH）的电池总反应为：）的电池总反应为：）的电池总反应为：）的电池总反应为： ZnZn AgAg2 2O O ZnOZnO 2Ag2Ag写出其正、负极反应。写出其正、负极反应。写出其正、负极反应。写出其正、负极反应。 Zn 2e ZnO 2 OH2 OH H H2 2OO AgAg2 2O O 2e2e 2Ag2AgH H2 2O O 2OH2OH带带带带2 2 2 2个单位正电荷个单位正电荷个单位正电荷个单位正电荷 不带电荷不带电荷不带电荷不带电荷方案方案方案方案1.1.1.1.右边加右边加右边加右边加2H2H方案方案方案方案2.2.2.2.左边加左边加左边加左边加2OH2OH方案方案方案方案1.1.1.1.右边加右边加右边加右边加2OH2OH方案方案方案方案2.2.2.2.左边加左边加左边加左边加2H2H带带带带2 2 2 2个单位负电荷个单位负电荷个单位负电荷个单位负电荷 不带电荷不带电荷不带电荷不带电荷负极：负极：正极：正极：7/21/2024原电池电极反应式的书写注意事项：原电池电极反应式的书写注意事项：（1）负氧正还。）负氧正还。（2）要要注注意意溶溶液液的的酸酸碱碱性性，适适当当的的在在电电极极方方程程式式两两边边添添加加H+、OH、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。以遵循电荷守恒和质量守恒。（3）要要注注意意电电极极反反应应产产物物是是否否与与电电解解质溶液发生反应。质溶液发生反应。小结小结7/21/20242、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ，此时电池内总的反应式 ： 。 KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O巩固练习巩固练习7/21/2024 3、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-负极上CH4失去电子，电极反应式： CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-电池放电后，溶液PH不断升高 A. B. C. D.A 7/21/20244、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的熔融盐混合物用电解质,a极CO为燃气,b极空气与CO2的混合气为助燃气,制得在6500下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式: 负极反应式: , 正极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- 总电池反应 式: .2CO+2CO32-4e- =4CO22CO+O2=2CO2解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中烧。本题中COCO为还原剂，空气中为还原剂，空气中O O2 2为氧化剂，电池总为氧化剂，电池总反应式为：反应式为：2CO+O2CO+O2 2=2CO2CO2 2。用总反应式减去电池负用总反应式减去电池负极反应式，就可得到电池正极反应式：极反应式，就可得到电池正极反应式： O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e- -= 2CO 2CO3 32-2- 。 7/21/20245a、海水电、海水电a池（电解质溶液为海水）池（电解质溶液为海水）负极：负极：4Al-12e=4Al3+，正极：正极：3O2+6H2Oa+12e=12OH总反应：总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36、锂电池（非水有机溶剂电解液）、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：负极：2Li-2e=2Li+，正极：正极：I2+2e=2I，总反应：总反应：2Li+I2=2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。7/21/2024