高三化学一轮复习:《原电池的原理及应用》课件.ppt
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- 关 键 词:
- 原电池的原理及应用 化学 一轮 复习 原电池 原理 应用 课件
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1、 1.掌握原电池的形成条件,理解原掌握原电池的形成条件,理解原电池的工作原理;电池的工作原理;2.能够正确地判断原电池的两极,能够正确地判断原电池的两极,能够正确地书写电极反应及总反应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,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能够认识和书写几种新型电池的电极及电极反应。及电极反应。.了解金属的腐蚀及防护的方法。了解金属的腐蚀及防护的方法。原电池以原电池以氧化还原反应氧化还原反应为基础,使为基础,使氧化反应氧化反应和和还原反应还原反应分别在分别在两个电极两个电极上进行,从而上进行,从而产生电流产生电流,实现实现
2、化学能化学能向向电能电能转化的装置。转化的装置。将化学能转化成电能的将化学能转化成电能的叫做原电池叫做原电池.知识扫描知识扫描1、概念、概念:从理论上说,任何一个从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应均可设计成原电池。均可设计成原电池。2 2、原电池的形成条件、原电池的形成条件 (两电极用导线连接(两电极用导线连接,或接触,或接触。)。)活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导 体)体);两不活泼的导体石墨或两不活泼的导体石墨或Pt等(燃料电池电极)等(燃料电池电极);金属和金属氧化物金属和金属氧化物(铅蓄电池,银锌电池)铅蓄电池,
3、银锌电池).知识扫知识扫描描例例2:下列哪几个装置能形成原电池?:下列哪几个装置能形成原电池?ABCDEFMNCuFeNaCl溶溶液液CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4nZnZ4OS2HZnZn2e2e=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e=H=H2 2 还原反应还原反应失去电子失去电子溶液中氧化性的溶液中氧化性的微粒得到电子微粒得到电子3 3、工作原理、工作原理较活泼金属较活泼金属不活泼金属或石墨不活泼金属或石墨ZnZn2+2+H H+H H+e-e-SOSO4 42-2-溶液中,溶液中,从负极定向移动到正极,从负极定向
4、移动到正极,从从正极定向移动到负极,形成闭合回路。正极定向移动到负极,形成闭合回路。H2SOSO4 42-2-CuCuZnZn阳离子阴离子知识扫描知识扫描CuCuZnZn 氧化反应氧化反应CuCuZnZnCuCuZnZnCuCuZnZnCuCuZnZn 例例1 1:(20072007全国全国理综)理综)在盛有稀在盛有稀H H2 2SOSO4 4的烧杯中放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()正极附近的正极附近的SOSO4 422离子浓度逐渐增大离子浓度逐渐增大 B.B.电子通过导线由铜片流向锌片电子通过导线由铜片流向锌片 C.C.正极
5、有正极有O O2 2逸出逸出A.A.D.D.铜片上有铜片上有H H2 2逸出逸出CuCuZnZn稀硫酸稀硫酸 E E铜是阳极,铜片上有气泡产生铜是阳极,铜片上有气泡产生F F铜片质量逐渐减少铜片质量逐渐减少G G电流从锌片经导线流向铜片电流从锌片经导线流向铜片H H氢离子在铜片表面被还原氢离子在铜片表面被还原D D H H4 4、正负极的判断方法:、正负极的判断方法:活泼性活泼性强强的的金属金属 作作 负负极极活泼性较活泼性较弱弱的金属或非金属的金属或非金属作作正正极极电子流出电子流出的一极为的一极为负负极极,电子流进电子流进的一极为的一极为正正极极电流电流是由是由正正极流向极流向负负极极 发
6、生发生氧化反应氧化反应的一极为的一极为负负极极,发生发生还原反应还原反应的的一极为一极为正正极极 质量质量减轻减轻的一极为的一极为负负极极,质量质量增加增加或有或有气泡冒出气泡冒出的一极为的一极为正正极极 阳阳离子移向离子移向正正极,极,阴阴离子移向离子移向负负极极知识扫知识扫描描稀硫酸稀硫酸CFeACuZn硫酸铜溶液硫酸铜溶液食盐水食盐水FeCA负极:负极:Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+正极:正极:CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu总:总:Zn+CuZn+Cu2+2+ZnZn2+2+Cu+Cu负极:负极:Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+正极:正极:2H2H+2e+
7、2e-=H=H2 2总:总:Fe+2HFe+2H+=Fe =Fe2+2+H +H2 2 负极:负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:正极:2H2O +O2+4e-=4OH-总:总:2Fe+2H2O+O2 =2Fe(OH)2 知识扫描知识扫描5 5、电极反应式的书写、电极反应式的书写4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2O负极:负极:2Al+8OH6e-=2Al O2+4H2O 正极:正极:6H2O+6 e-=3H2 +6OH 总:总:2Al+2OH+2H2O=2Al O2+3H2 稀 硫 酸负极:负极:Mg 2e-=Mg2+正
8、极:正极:2H+2e-=H2总:总:Mg+2H+=Mg 2+H2 5 5、电极反应式的书写、电极反应式的书写知识扫描知识扫描仅有一个电极材料参与反应的原电池:仅有一个电极材料参与反应的原电池:负极:负极:M-xe-=Mx+正极:析氢或吸氧或析出不活泼金属正极:析氢或吸氧或析出不活泼金属规律小结规律小结 氢氧燃料电池氢氧燃料电池2e-2e-氢气氢气氧气氧气 H2OHH+OH OH-A 负极负极 正极正极知识扫描知识扫描5 5、电极反应式的书写(、电极反应式的书写(燃料电池燃料电池)稀稀H2SO4NaOH溶液溶液介质介质电池反应:电池反应:2H2+=2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负
9、极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=4H2O2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-要充分考虑电极反应后产物所处的介质要充分考虑电极反应后产物所处的介质-电解质环境,电解质环境,应将电解质溶液中参与电极反应的粒子写进电极反应式应将电解质溶液中参与电极反应的粒子写进电极反应式 。知识扫描知识扫描5 5、电极反应式的书写(、电极反应式的书写(燃料电池燃料电池)介质介质电池反应:电池反应:2H2+=2H2O 负负极极正正极极负负极极 正正极极2H2-4e-=4H+O2+4H+4e
10、-=2H2O 2H2-4e-+2O2=2H2O O2+4e-=2O2 知识扫描知识扫描5 5、电极反应式的书写(、电极反应式的书写(固体固体燃料电池燃料电池)例例:据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电充一次电.试写出该电池放电时的电极反应和总反应式试写出该电池放电时的电极反应和总反应式.试写乙醇作燃料,试写乙醇作燃料,KOH作电解质溶液的作电
11、解质溶液的燃料电池的电极反应和总反应燃料电池的电极反应和总反应5 5、电极反应式的书写(、电极反应式的书写(燃料电池燃料电池)知识扫描知识扫描 燃烧反应式燃烧反应式2CH3OH3O22CO24H2O电池总反应电池总反应2CH3OH3O2OH2CO326H2O负极负极:2CH3OH12e 16OH 2CO3212H2O正极正极:3O26H2O12e12OH1.(2006重庆理综重庆理综)铅蓄电池是典型的可充型电池,铅蓄电池是典型的可充型电池,正负极板是惰性材料,电池总反应式:正负极板是惰性材料,电池总反应式:Pb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO42H2O请回答下列问题:请回答下列问题:放
12、电时:正极的电极反应式是放电时:正极的电极反应式是 电解液中电解液中H2SO4的浓度将变的浓度将变 ;当外电路通过当外电路通过1mol电子时,理论上负电子时,理论上负 极板的质量增加极板的质量增加 g。放电放电充电充电 PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O;(负极:(负极:Pb-2e+SO42-=PbSO4 )变小变小48知识扫描知识扫描5 5、电极反应式的书写(、电极反应式的书写(蓄蓄电池电池)1 1、仅有一个电极材料参与反应的原电池:、仅有一个电极材料参与反应的原电池:负极:负极:M-xe=MM-xe=Mx+x+正极:析氢或吸氧或析出不活泼金属正极:析氢或吸氧或析出不活
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