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ZC或或CH2SO4溶液溶液知识回顾知识回顾原电池正负极的判断原电池正负极的判断:原电池的原电池的负极负极(阳极阳极)-失电子失电子-发生氧化反应发生氧化反应原电池的原电池的正正极极(阴极阴极)-得电子得电子-发生还原反应发生还原反应电解质溶液中的电解质溶液中的阳离子阳离子向向正正极移动极移动阴离子阴离子向向负负极移动极移动原电池的负极被腐蚀,原电池的负极被腐蚀,正极被保护。正极被保护。阳极阳极-+1.根据原电池两极材料判断:根据原电池两极材料判断:较活泼金属为负极,较不活泼金属或碳棒等为正极;较活泼金属为负极,较不活泼金属或碳棒等为正极;2.根据电流方向或电子运动的方向判断根据电流方向或电子运动的方向判断:电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极电子由负极电子由负极正极正极电流由正极电流由正极负极负极3.根据现象判断:根据现象判断:电极溶解的为负极,有气泡产生或增重的为正极电极溶解的为负极,有气泡产生或增重的为正极.1)概念概念: 将化学能变成电能的装置将化学能变成电能的装置2)分类分类:一次电池一次电池(不可充电电池不可充电电池) :二次电池二次电池(充电电池充电电池)燃料电池燃料电池3)优点优点:4)电池优劣的判断标准电池优劣的判断标准:能量转换效率高,供能稳定可靠。能量转换效率高,供能稳定可靠。可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。和电池组,使用方便。易维护,可在各种环境下工作。易维护,可在各种环境下工作。比能量比能量 符号符号(Ah/kg),(Ah/L)指电池单位质量或单位体积所能指电池单位质量或单位体积所能输出电能输出电能的多少的多少比功率比功率符号是符号是W/kg,W/L)指电池单位质量或单位体积所能指电池单位质量或单位体积所能输出功率输出功率的大小的大小电池的储存时间的长短电池的储存时间的长短4-2化学电源化学电源普通干电池普通干电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池银锌纽扣电池银锌纽扣电池铅蓄电池、镍镉电池、铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池等镍氢电池、锂电池等一次性电池与充电电池的本质区别:一次性电池与充电电池的本质区别:一次性电池中一次性电池中的氧化还原反应是的氧化还原反应是不可逆转不可逆转的。的。充电电池充电电池的氧化还原反应的氧化还原反应是可逆转是可逆转的。的。充电电池充电电池放完电后,在外部放完电后,在外部充电充电的情况下,的情况下,反应就会反应就会逆向逆向进行,进行,而达到原来的状态,从而又能够使用了。而达到原来的状态,从而又能够使用了。二、原电池原理及其应用二、原电池原理及其应用1、一次性干电池、一次性干电池(Zn-Mn干电池)干电池)负极负极(锌筒)(锌筒)Zn-2e-=Zn2+(重点掌握重点掌握)正极正极(石墨)(石墨)2NH4+2e-=2NH3+H2总反应:总反应:Zn+2NH4+=Zn2+2NH3 +H2(1)酸性锌锰干电池反应原理)酸性锌锰干电池反应原理(Zn) NH4Cl (C)(2)碱性碱性锌锰干电池原理锌锰干电池原理Zn KOH(MnO2) C负极负极:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正极正极:碱性干电池的特征碱性干电池的特征是电解液由原来的是电解液由原来的NH4Cl变为离子导电性更好的碱性变为离子导电性更好的碱性KOH,负极也由锌片改为锌粉负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增,反应面积成倍增长,使放电电流大幅度提高。长,使放电电流大幅度提高。 几种常见的化学电源 缺点缺点:放电量小,:放电量小,放电过程中易气放电过程中易气涨或漏液涨或漏液总反应:总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-(3).常用的纽扣电池是银锌电池,常用的纽扣电池是银锌电池,总反应为:总反应为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO其电极分别为其电极分别为Zn和和Ag2O,电解质溶液为电解质溶液为KOH,电极反应分别为:电极反应分别为:负极负极 : 正极正极:(探讨(探讨)根据上述条件,下列判断正确的是(根据上述条件,下列判断正确的是()A.Zn是正极,是正极,Ag2O为负极为负极B.Zn是负极,是负极,Ag2O为正极为正极C.总反应为:总反应为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnOD.工作时,原电池负极区溶液的工作时,原电池负极区溶液的pH值增大值增大BC-PH值减小值减小-PH值增大值增大Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-负极负极正极正极镍镍-镉(镉(Ni-Cd)电池电池-使用寿命比铅蓄电池长,可充电使用寿命比铅蓄电池长,可充电500次以上次以上.镍镍-镉(镉(Ni-Cd)电池发生如下反应:电池发生如下反应:Cd+NiO(OH)2+H2O=Cd(OH)2+Ni(OH)2,放电放电充电充电(探讨(探讨)对于镍对于镍-镉(镉(Ni-Cd)电池,下列判断正确的是(电池,下列判断正确的是()ANiO(OH)2是电池的负极是电池的负极B放电时放电时Cd是电池的负极是电池的负极C充电时充电时Ni(OH)2发生氧化反应发生氧化反应D正极反应为正极反应为Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO(OH)2+H2O负极负极正极正极BC0+3+2+2正极正极阳极阳极探讨探讨海水电池海水电池-海水标志灯海水标志灯探讨探讨.我国首创的以铝我国首创的以铝-空气空气-海水电池为能源的新型的海水电池为能源的新型的海水标志灯已研制成功。这种电池以取之不尽的海水作海水标志灯已研制成功。这种电池以取之不尽的海水作电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流,只要把灯放在海水中数分钟,就会发出耀眼的光,电流,只要把灯放在海水中数分钟,就会发出耀眼的光,其能量比干电池高其能量比干电池高20-60倍,试推测这种电池的基本结构。倍,试推测这种电池的基本结构。_是负极,是负极,_是正极。是正极。电极反应:电极反应:负极是负极是_正极是正极是_。Al石墨石墨Al-3e-=Al3+O2+4e-+2H2O=4OH-【探讨探讨】高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。该电池能长时间保持稳定的放电电压。总:总:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列叙述下列叙述不正确不正确的是的是()A.放电时负极反应为:放电时负极反应为:Zn2e+2OH=Zn(OH)2B.充电时阳极反应为:充电时阳极反应为:Fe(OH)33e+5OH=FeO42+4H2OC.放电时每转移放电时每转移3moL电子,正极有电子,正极有1molK2FeO4被氧化被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强C被还原被还原0+66e-负极:负极:Pb(s) + SO42-(aq) - 2e- =PbSO4(s)(难溶于水)(难溶于水)正极正极:PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) + 2e- =PbSO4 (s)+ 2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)放电充电铅蓄电池铅蓄电池(可充电电池可充电电池)-汽车用的电池汽车用的电池2e-电解池反应电解池反应原电池反应原电池反应放放电电阳极:阳极:阴极:阴极:充充电电+-PbSO4(s)+2H2O(l)-2e- =PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2+4PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)+20还原反应还原反应氧化反应氧化反应放电时两电极都增重。放电时两电极都增重。充电时原充电时原原原电池的负极接外电源的电池的负极接外电源的_极。极。负负【探探讨讨】放电充充电电 铅铅蓄蓄电电池是典型的可充型池是典型的可充型电电池,池,电电池池总总反反应应式式为为: 2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42-请请回答下列回答下列问题问题(不考(不考虑氢虑氢、氧的氧化、氧的氧化还还原):原):(1)放)放电时电时:正极的:正极的电电极反极反应应式是式是_;电电解液中解液中H2SO4的的浓浓度将度将变变_;当外;当外电电路通路通过过1mol电电子子时时,理理论论上上负负极板的极板的质质量增加量增加_g。(2)在完全放)在完全放电电耗尽耗尽PbO2和和Pb时时,若按,若按图连图连接,接,电电解一段解一段时间时间后,后,则则在在A电电极上生成极上生成_、B电电极上生成极上生成_,此此时铅时铅蓄蓄电电池的正池的正负负极的极性将极的极性将_。PbO2+2e+4H+SO42-=PbSO4+2H2O小小 48 对换对换PbO2Pb3.3.锂电池锂电池 锂亚硫酰氯电池锂亚硫酰氯电池(-)Li- LiAlCl(-)Li- LiAlCl4 4/SOCl/SOCl2 2 C(+) C(+): 8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S 负极负极: : ;正极正极: : 。用途:用途:质轻、高能质轻、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高稳定电压、高工作效率、高稳定电压、宽工作温度、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。宽工作温度、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e8Li-8e- -=8Li=8Li+ +3SOCl3SOCl2 2+8e+8e- -=6Cl=6Cl- -+SO+SO3 32-2-+2S+2S(问)(问)电解质溶液中能有水吗?电解质溶液中能有水吗?-电解质溶液中不能有水,因:电解质溶液中不能有水,因:2Li+2H2Li+2H2 2O=2LiOH+HO=2LiOH+H2 2 氧化产物氧化产物还原产物还原产物有关锂电池锂电池的知识:埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的电源埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的电源,锂电池锂电池(蓄电池蓄电池)Li+MnO2=LiMnO2它的负极反应为它的负极反应为_;能否用电解质的水溶液?能否用电解质的水溶液?锂电池锂电池:锂作负极,其他导体作正极。优点:质量轻,电压高,锂作负极,其他导体作正极。优点:质量轻,电压高,工作效率高,贮存寿命长。常作工作效率高,贮存寿命长。常作手机电池手机电池、笔记本电脑笔记本电脑、数码数码相机和心脏起搏器的电源相机和心脏起搏器的电源.锂锂“能源金属能源金属”是用于制造氢弹的重是用于制造氢弹的重要原料要原料.Li-e-=Li+不能,因为:不能,因为:2Li+H2O=2LiOH+H2心脏起搏器:心脏起搏器:它由起搏电路、电池和金属外壳组成。它由起搏电路、电池和金属外壳组成。目前国内外植入式起搏器普遍使用锂目前国内外植入式起搏器普遍使用锂碘电池,使碘电池,使起搏器的连续使用寿命达到了起搏器的连续使用寿命达到了10年以上。年以上。由于金属钛生物相容性好,不锈蚀,由于金属钛生物相容性好,不锈蚀,故目前起搏器外壳都采用钛材料故目前起搏器外壳都采用钛材料.(- -)LiLi(S S) LiILiI(晶片)(晶片) I I2 2(+(+) 3.新型燃料电池新型燃料电池如如氢氢氧碱性燃料电池氧碱性燃料电池负极负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O正极正极(Pt):O2+4e-+2H2O=4OH-总反应:总反应:2H2+O2=2H2O优点:能量转化率高、可持续使用、无污染。优点:能量转化率高、可持续使用、无污染。燃料电池通常燃料电池通常(Pt电极电极)负极:通可燃气体;负极:通可燃气体;正极:通助燃气体正极:通助燃气体(失电子发生氧化反应失电子发生氧化反应)(得电子得电子发生发生还原反应)还原反应)特别强调:燃料电池并不燃烧特别强调:燃料电池并不燃烧,而是利用高能催化剂而是利用高能催化剂质子选择膜,质子选择膜,使氢分子分解成氢原子,氢原使氢分子分解成氢原子,氢原子失电子,氧气得电子,子失电子,氧气得电子,将化学能转变为电能的装置。将化学能转变为电能的装置。工作时,负极区工作时,负极区PH减小减小工作时,正极区工作时,正极区PH增大增大电解质溶液电解质溶液PH减小减小酸性氢氧燃料电池(酸性氢氧燃料电池(Pt)H2(g) H2SO4(1mol/L) O2(g)(Pt)负极负极(Pt) :2H24e-=4H+正极:正极:(Pt)O2+4e-+4H+=2H2O总反应总反应:2H2+O2=2H2O电解质溶液电解质溶液PH变大变大工作时,负极区工作时,负极区PH减小减小工作时,正极区工作时,正极区PH增大增大CH4. O2. KOH作导电物质则电极反应为作导电物质则电极反应为:负极负极_正极正极_总反应式总反应式_CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O甲烷甲烷氧碱性燃料电池氧碱性燃料电池一种新型燃料电池一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆()的氧化锆(ZrO2)晶体,)晶体,在熔融状态下能传导在熔融状态下能传导O2-。负极负极-通入丁烷:通入丁烷:电池总反应:电池总反应:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O正极正极-通入空气通入空气O2+4e-=2O2-C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O特别强调:特别强调:正极正极-O2O2+4e-+2H2O=4OH-(碱性介质(碱性介质)O2+4e-+4H+=2H2O(酸性介质(酸性介质)O2+4e-=2O2-(熔融的金属氧化物为电解质熔融的金属氧化物为电解质)O2+4e-+2CO2=2CO32-(熔融的熔融的K2CO3为电解质为电解质)2C4H10-52e-+26O2-=8CO2+10H2O【探讨探讨】CH3OH燃料电池、电解质为燃料电池、电解质为KOH溶液,溶液,写出电极反应及电池总反应写出电极反应及电池总反应.负极:负极:正极:正极:电池总反应:电池总反应:3O2+6H2O+12e-=12OH-2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O(探讨)探讨)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为电池反应方程式为;放电时放电时CO32移向电池的移向电池的_极。极。C3H8+5O2=3CO2+4H2O正极:正极:负极:负极:O2+2CO2+4e-=2CO32-C3H8+10CO32-+20e-=13CO2+4H2O负负(探讨)(探讨)下列对该燃料电池说法正确的是下列对该燃料电池说法正确的是()A.在熔融电解质中,在熔融电解质中,O2-由负极移向正极由负极移向正极B.电池总反应:电池总反应:2C4H10+13O28CO2+18H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OC一种新型燃料电池一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆()的氧化锆(ZrO2)晶体,)晶体,在熔融状态下能传导在熔融状态下能传导O2-。负极负极-通入丁烷:通入丁烷:电池总反应电池总反应:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O正极正极-通入空气通入空气O2+4e-=2O2-C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O(课堂过关)课堂过关):航天技术中使用的氢航天技术中使用的氢-氧燃料电池有高能、轻便和氧燃料电池有高能、轻便和不污染环境等优点。氢不污染环境等优点。氢-氧燃料电池有碱式和酸式两种。它们放电氧燃料电池有碱式和酸式两种。它们放电时的电池总反应方程式都可表示为:时的电池总反应方程式都可表示为:2H2+O2=2H2O.酸式氢酸式氢-氧燃料电池的电解质是酸氧燃料电池的电解质是酸,负极反应为负极反应为:_正极反应为:正极反应为:_;碱式氢碱式氢-氧燃料电池的电解质是碱氧燃料电池的电解质是碱(KOH),负极反应为:负极反应为:_正极反应为:正极反应为:_;O2+4e-+4H+=2H2O2H2-4e-+4OH-=2H2O2H2-4e-=4H+,O2+4e-+2H2O=4OH-,(课堂过关)课堂过关)一种甲醇燃料电池是用一种甲醇燃料电池是用Pt作电极,作电极,在在KOH溶液中溶液中直接加入直接加入CH3OH后,同时向另一极通入空气。后,同时向另一极通入空气。(1)该电池放电时发生的反应)该电池放电时发生的反应:_;正极反应为正极反应为_,负极反应为负极反应为_;(2)电解质中的)电解质中的OH-向向_极移动极移动;燃料电池的优点燃料电池的优点_。(3)若将若将KOH溶液改为稀硫酸,溶液改为稀硫酸,则电池总反应:则电池总反应:_,正极反应为正极反应为_,负极反应为负极反应为_。2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O3O2+12e-+6H2O=12OH-2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O负负能量转化率高、可持续使用、无污染。能量转化率高、可持续使用、无污染。2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O3O2+12e-+12H+=6H2O2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+2如右图所示,如右图所示,a、b是两根石墨棒,下列叙述正确的是是两根石墨棒,下列叙述正确的是()Aa是正极,发生还原反应,是正极,发生还原反应,b是阴极,发生还原反应是阴极,发生还原反应B装置工作时,稀硫酸溶液中装置工作时,稀硫酸溶液中C(H+)变小、)变小、C(Cu2+)变大)变大C稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D往滤纸上滴加酚酞试液,往滤纸上滴加酚酞试液,a极附近颜色变红极附近颜色变红C探讨探讨:爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为:爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为:解析:解析:负极反应负极反应:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2正极反应方程式正极反应方程式=化学反应方程式化学反应方程式-负极反应方程式负极反应方程式。正极反应正极反应:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-写出放电时电极反应方程式。写出放电时电极反应方程式。【探讨探讨2】锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时负极反应:负极反应:C6Lixe=C6Li1x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)正极反应:正极反应:Li1xMO2+xLi+xe=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.锂离子电池充电时电池反应为锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1xMO2=LiMO2+C6Li1xB.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,电子,金属锂所消耗的质量最小金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应为锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1x+xLi+xe=C6LiBD探讨探讨铅蓄电池反应为:铅蓄电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)放电时,负极反应放电时,负极反应:_,一段时间溶液的一段时间溶液的c(H+)将变将变_。(2)若放电时转移若放电时转移0.4mol电子,消耗硫酸电子,消耗硫酸_mol。放电充电Pb+SO42-2e-=PbSO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电充电放电放电2e-2mol电子电子2mol分析:分析:变小。变小。0.4mol电子电子0.4mol0.4书写步骤:书写步骤:(1 )写出)写出燃烧反应正确的化学方程式;燃烧反应正确的化学方程式;(2)根据)根据电解液电解液改写燃料电池总反应;改写燃料电池总反应;(3)写出)写出正极的正极的电极反应式电极反应式(一般较简单一般较简单);(4)由燃料电池)由燃料电池总反应式减去正极总反应式减去正极的电极反的电极反应式得到负极的电极反应式。应式得到负极的电极反应式。2、怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式?、怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式?4.共存原则共存原则:原电池的两极反应若均在一定介质中进行,:原电池的两极反应若均在一定介质中进行,在酸性介质中,不可能出现在酸性介质中,不可能出现OH-,在碱性介质中,在碱性介质中,不可能出现不可能出现H+CO23.必须遵循得失电子守恒。必须遵循得失电子守恒。2.正、负极反应具有加和性:正、负极反应具有加和性:化学反应方程式化学反应方程式=正极反应方程式正极反应方程式+负极反应方程式。负极反应方程式。1.原电池两极的判断原电池两极的判断:先分析电池反应中有关物质元素:先分析电池反应中有关物质元素化合价的变化,确定原电池的正极和负极化合价的变化,确定原电池的正极和负极.6、原电池反应的书写规律:原电池反应的书写规律: Fe2e-=Fe2+2H2O+O2+4e- =4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 对比:对比:书写下列电极反应和电池总反应:书写下列电极反应和电池总反应: Fe2e-=Fe2+2H+2e- =H2Fe+2H+=Fe2+H2负极:负极: 正极:正极:总:总:稀 硫 酸FeCu稀 硫 酸FeCuNaCl溶液负极:负极: 正极:正极:总:总:负极:负极:Cu2e-=Cu2+正极:正极:4H+2NO3+2e-=2NO2 +2H2O总:总:Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O稀H2SO4负极:负极: Al3e-=Al3+正极:正极:2H+2e-=H2总:总:2Al+6H+=2Al3+3H2特殊原电池电极反应式的书写特殊原电池电极反应式的书写 负极:负极:负极:负极: 2Al2Al+ 8OH+ 8OH6e6e- - =2=2AlAlOO2 2 +4H+4H2 2O O 正极:正极:正极:正极:6 6H H2 2O + 6 eO + 6 e- - = 3H= 3H2 2+ 6OH+ 6OH 稀硫酸负极:负极:负极:负极: Mg Mg 2e 2e- - = Mg= Mg2 2+ + + 2H + 2H2 2OO 正极:正极:正极:正极: 2H2H+ + + 2+ 2e e- - = H= H2 2 总:总:总:总:Mg +2HMg +2H+ + = Mg = Mg 2+2+ + H + H2 2 总:总:总:总:2Al2Al+ 2OH+ 2OH +2H+2H2 2O =2O =2Al Al OO2 2 + 3H+ 3H2 2 对比:对比:书写下列电极反应和电池总反应:书写下列电极反应和电池总反应:1在下列叙述中,可以在下列叙述中,可以说说明金属甲的活明金属甲的活动动性比金属乙的活性比金属乙的活动动性性强强的是的是()A在氧化在氧化还还原反原反应应中,甲原子失去的中,甲原子失去的电电子比乙原子失去子比乙原子失去的的电电子多子多B同价同价态态的阳离子,甲比乙的氧化性的阳离子,甲比乙的氧化性强强C甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D将甲、乙作将甲、乙作电电极极组组成原成原电电池池时时,甲是正极,甲是正极C【探探讨讨8 8】下表是元素周期表中短周期部分,表中所列字母分下表是元素周期表中短周期部分,表中所列字母分别别代代表一种元素。表一种元素。ABCDEFGH(1)上述元素的)上述元素的单质单质中熔点最高的可能是中熔点最高的可能是 , F、G、H中原子半径最小的是中原子半径最小的是 , E、F、G离子半径由小到大的离子半径由小到大的顺顺序是序是 (本小(本小题题用化学用用化学用语语回答)。回答)。(2)A、B、D、F四种元素四种元素组组成的受成的受热热易分解的化合物,写出少量易分解的化合物,写出少量该该化合物溶液与足量化合物溶液与足量 Ba(OH)2溶液反溶液反应应的离子方程式的离子方程式。(3)常温下,)常温下,ACD3和和盐盐A4C2D3的水溶液的水溶液pH均均为为6。则则两种水溶液中两种水溶液中由水由水电电离出的离出的H+ 浓浓度之比是度之比是_。HNaCNOFClArC(金刚石金刚石/石墨)石墨)ClNa+FClHCO3+Ba2+OH=BaCO3+H2O1:100HNO3抑制水的电离抑制水的电离H+(H2O)=10-14/10-6=10-8H4N2O3NH4NO3盐的水解盐的水解促进水的电离促进水的电离H+(H2O)=10-6例例2:(2)比较反应速率比较反应速率B.A.C.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和1mol/L盐酸;盐酸;纯锌和纯锌和1mol/L硫酸;硫酸;纯锌和纯锌和18mol/L硫酸;硫酸;粗锌和粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.(D)原电池原理应用:原电池原理应用:将变黑的银器将变黑的银器放入铝锅煮放入铝锅煮(加点(加点NaHCO3效果更好)效果更好)使其发生原电池反应将银器翻新使其发生原电池反应将银器翻新。负极负极:2Al6e=2Al3+(氧化反应)氧化反应)正极正极:3Ag2S6e=6Ag+3S2-(还原反应)还原反应)总反应总反应:2Al +3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S(探讨):(探讨):银器用久了容易变黑(银器用久了容易变黑(Ag2S),),如何处理?如何处理?“生病生病”的自由女神的自由女神自由女神的外壳是自由女神的外壳是Cu,内支架是,内支架是Fe,大西洋潮湿的夹带着盐分的空气不断地大西洋潮湿的夹带着盐分的空气不断地扑向女神,无数的原电池在女神身上形扑向女神,无数的原电池在女神身上形成,加速了金属的锈蚀,她自身难保了成,加速了金属的锈蚀,她自身难保了!1、“穿外衣穿外衣”加盖防护层;加盖防护层;将外壳将外壳Cu和内支架和内支架Fe更有效隔离,避免形成原电池;更有效隔离,避免形成原电池; 2、“增强体质增强体质”改变金属的内部结构(合金)改变金属的内部结构(合金) 3、电化学保护法、电化学保护法给金属连一个更活泼的金给金属连一个更活泼的金 属;属; 探讨探讨4实验室用足量的纯锌和一定量的稀硫酸反应制氢实验室用足量的纯锌和一定量的稀硫酸反应制氢气,反应十分缓慢,在酸中加少许气,反应十分缓慢,在酸中加少许_,反应就,反应就可迅速进行。可迅速进行。因为因为_。CuSO4溶液溶液形成形成Zn-Cu原电池,使反应加快原电池,使反应加快交流交流.探讨探讨1、镍、镍-镉(镉(Ni-Cd)电池发生如下反应:电池发生如下反应:Cd+NiO(OH)2+H2OCd(OH)2+Ni(OH)2,下列判断下列判断正确的是(正确的是()ANiO(OH)2是电池的负极是电池的负极B放电时放电时Cd是电池的负极是电池的负极C充电时充电时Ni(OH)2发生氧化反应发生氧化反应D正极反应为正极反应为Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO(OH)2+H2O放电放电充电充电原电池反应原电池反应电解池反应电解池反应正极正极阳极阳极10、一种甲醇燃料电池是用、一种甲醇燃料电池是用Pt作电极,作电极,在稀硫酸中直接加入在稀硫酸中直接加入CH3OH后,同时向另一极通入空气。后,同时向另一极通入空气。(1)该电池放电时发生的反应)该电池放电时发生的反应:_;正极反应为正极反应为_,负极反应为负极反应为_;(2)电解质中的)电解质中的H+向向_极移动极移动;燃料电池有许多优点,燃料电池有许多优点,主要两点主要两点_、_。(3)若将稀硫酸改为若将稀硫酸改为KOH溶液,溶液,则电池总反应:则电池总反应:_,正极反应为正极反应为_,负极反应为负极反应为_。小结:小结:负极负极正极正极电子流方向电子流方向电流方向电流方向氧化反应氧化反应负极金属负极金属被氧化而被氧化而腐蚀。腐蚀。还原反应还原反应正极金属正极金属被保护。被保护。较活泼金属较活泼金属较不活泼金较不活泼金属或石墨属或石墨 C2H6燃料电池、电解质为燃料电池、电解质为KOH溶液溶液负极:负极:正极:正极:电池总反应:电池总反应:7O2+14H2O+28e-=28OH-2C2H6+36OH-28e-=4CO32-+24H2O2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O探讨探讨:航天技术中使用的氢航天技术中使用的氢-氧燃料电池有高能、轻便和不污染氧燃料电池有高能、轻便和不污染环境等优点。氢环境等优点。氢-氧燃料电池有碱式和酸式两种。它们放电时的电氧燃料电池有碱式和酸式两种。它们放电时的电池总反应方程式都可表示为:池总反应方程式都可表示为:2H2+O2=2H2O.酸式氢酸式氢-氧燃料电池的电解质是酸氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为其负极反应可表示为:2H2-4e-=4H+,则其正极反应可表示为:则其正极反应可表示为:_;碱式氢碱式氢-氧燃料电池的电解质是碱氧燃料电池的电解质是碱(KOH),其正极反应为:其正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,则其负极反应可表示为:则其负极反应可表示为:_;O2+4e-+4H+=2H2O2H2-4e-+4OH-=2H2O美国阿波罗飞船上美国阿波罗飞船上碱式氢碱式氢-氧燃料电池:氧燃料电池:(1)a极是极是_极,电极反应极,电极反应_b极是极是_极,电极反应极,电极反应_负负2H2-4e-+4OH-=2H2O正正O2+4e-+2H2O=4OH-,【过关过关】:写出:写出锌锰干电池锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程的电极反应和总化学反应方程式。式。负极负极正极正极总反应总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了?化判断它已经不能正常供电了?_我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用?测可能是干电池中的什么成分起了作用?Zn-2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2 Zn+2NH4+=Zn2+2NH3 +H2 锌筒变软,电池表面变得不平整锌筒变软,电池表面变得不平整2MnO2+H2=Mn2O3+H2O
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