化学能与电能课件2.ppt

1、第二章化学反应和能量（第二课时）(1)先将氧化还原反应拆为两个半反应先将氧化还原反应拆为两个半反应(2)再找出正、负极材料及电解质溶液。再找出正、负极材料及电解质溶液。据总反应式写电极反应式的步骤：据总反应式写电极反应式的步骤：拆、配、验拆、配、验升价失电子反应式升价失电子反应式降价得电子反应式降价得电子反应式电荷总数用电荷总数用H+或或OH或其它离子配平或其它离子配平原子总数配系数，增原子总数配系数，增H2O或其它物质或其它物质 验验：将两个半反应加合得给出的总反应式将两个半反应加合得给出的总反应式 拆 配6.6.原电池的设计原电池的设计例题例题1：利用反应：利用反应 Zn+2FeCl3Zn

2、Cl2+2FeCl2,设计一个原电池设计一个原电池,画出实验装置图画出实验装置图,并指出：并指出：正极为，正极为，电极反应式为；电极反应式为；负极为，负极为，电极反应式为；电极反应式为；电解质溶液为。电解质溶液为。碳棒或碳棒或Pt2Fe3+2e 2Fe2+ZnZn2e Zn2+FeCl3溶液溶液ZnCFeCl3溶液溶液例例2：已知氧化还原反应：已知氧化还原反应：4NO2+O2+2H2O4HNO3。试利用原电池原理完成下列问答。试利用原电池原理完成下列问答:(1)负极通入的气体为，电极反应式为负极通入的气体为，电极反应式为；(2)正极通入的气体为，电极反应式为正极通入的气体为，电极反应式为。NO

3、2O2+4H+4e 2H2OO24NO2+4H2O4e4NO3+8H+强调：强调：正确找出正、负极；正确找出正、负极；电极反应是离子方程式，要遵守其书写规则；电极反应是离子方程式，要遵守其书写规则；正、负极反应之和总反应方程式正、负极反应之和总反应方程式前面介绍的原电池的结构较简单，时间一长，就不能产生电流了。当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池。实用电池一般应具有以下特点：能产生稳定而具有较高电压的电流；安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生影响较小。二、化学电源二、化学电源(1)干电池干电池：()Zn NH4Cl C(+)负极负极(Zn)：Zn

4、2eZn2+正极正极(C)：2NH4+2e2NH3+H2总反应：总反应：Zn+2NH4+Zn2+2NH3+H2 银锌电池：银锌电池：()Zn KOH Ag2O(+)总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2负极负极(Zn)：Zn+2OH2eZn(OH)2正极正极(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e2Ag+2OH(2)铅蓄电池铅蓄电池：()Pb H2SO4 PbO2(+)总反应：总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O负极负极(Pb)：Pb2e+SO42PbSO4正极正极(PbO2)：PbO2+4H+SO42+2ePbSO4+2H2O放电放电充电充电(3)锂电

5、池锂电池：()Li LiI I2(+)总反应：总反应：2Li+I2 2LiI负极：负极：2Li2e2Li+正极：正极：I2+2e2I锂具有密度小锂具有密度小,还原性强的特性。锂电池具还原性强的特性。锂电池具有质量轻、电能高、寿命长、用途广的特点有质量轻、电能高、寿命长、用途广的特点氢氧燃料电池氢氧燃料电池：()H2 KOH O2(+)负极：负极：2H2+4OH4e4H2O正极：正极：O2+2H2O+4e4OH总反应：总反应：2H2+O22H2O氢气入氢气入口口H+H+OH-OH-H2O电解液电解液 H2OO2负极负极正极正极2e-2e-A氧气入氧气入口口(4)新型燃料电池新型燃料电池氢氧燃料电

6、池示意图氢氧燃料电池示意图 甲烷燃料电池甲烷燃料电池：()CH4 NaOH O2(+)负极：负极：CH4+10OH8eCO32+7H2O正极正极(C)：2O2+4H2O+8e8OH总反应：总反应：CH4+2O2+2OHCO32+3H2O 铝空气电池：铝空气电池：()Al 海水海水 O2(+)负极负极(Al)：4Al12e4Al3+正极正极(C)：3O2+6H2O+12e12OH总反应：总反应：4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3(1)今有今有 2H2+O2 2H2O反应反应,构成燃料电池构成燃料电池,则负极通的应是，正极通的应是，电则负极通的应是，正极通的应是，电极反应式为、极反应式为、。

7、(2)如把如把 KOH 改为稀改为稀 H2SO4 作电解质，则电极反作电解质，则电极反应式为、应式为、。(1)和和(2)的电池液不同，反应进行后，其溶液的的电池液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？。各有何变化？。(3)如把如把H2改为甲烷，改为甲烷，KOH做导电物质，则电极反做导电物质，则电极反应式为、应式为、。KOHH2O2负极：2H2+4OH4e4H2O正极：O2+2H2O+4e4OH负极：2H24e 4H+正极：O2+4e+4H+2H2O前者变小，后者变大负极:CH4+10OH8eCO32+7H2O正极：2O2+4H2O+8e 8OH例题例题3:1、电子表和电子计算器的电池常用微

8、型银、电子表和电子计算器的电池常用微型银锌原电锌原电池池,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溶液，电极反应为：溶液，电极反应为：Zn+2OH2e ZnO+H2O和和Ag2O+H2O+2e2Ag+2OH。总反。总反应为：应为：Ag2O+Zn2Ag+ZnO。根据上述变化。根据上述变化下列判断正确的是下列判断正确的是()AZn是负极，是负极，Ag2O是正极是正极BZn是正极，是正极，Ag2O是负极是负极C工作时电子由工作时电子由 Ag2O极经外电路流向极经外电路流向Zn极极D工作时电池负极区的工作时电池负极区的PH减小减小练习练习AD2、蓄电池在放电时起原

9、电池作用，充电时起电、蓄电池在放电时起原电池作用，充电时起电解池作用，下式是爱迪生电池分别在充电和解池作用，下式是爱迪生电池分别在充电和放电时发生的反应：放电时发生的反应：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2 有关爱迪生电池的推断：有关爱迪生电池的推断：放电时放电时 Fe为负极，为负极，NiO2 为正极；为正极；放放电时电时NiO2 得到电子被还原；得到电子被还原；放电时，放电时，Fe 失去电子被还原；失去电子被还原；蓄电池的电极应浸入蓄电池的电极应浸入某种碱性电解质溶液中某种碱性电解质溶液中,其中正确的是其中正确的是()ABCD放电放电充电充电C4 4、在、在Cu-ZnC

10、u-Zn原电池中，原电池中，200mLH200mLH2 2SOSO4 4 溶液的浓溶液的浓度为度为0.125mol/L,0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置若工作一段时间后，从装置中共收集到中共收集到 0.168L0.168L升气体，则流过导线的电子升气体，则流过导线的电子为为 mol,mol,溶液的溶液的pHpH值为值为_？（溶液体积变化忽略不计）（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：解得：y 0.015(mol)x 0.015(mol)3.75 10 4(mol/L)pH-lg3.75 1044-lg3.75 0.015根据电极反应：根据电极反应：正极：正极：负极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2得：得：2 2 22.4x y 0.168解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+2eH24 lg3.750.015