化學能與電能之間的轉化

1、化學能與電能的轉化化學能與電能的轉化探究一探究一原電池與電解池裝置的判斷比較原電池與電解池裝置的判斷比較 歸納歸納原電池、電解池構成的條件。原電池、電解池構成的條件。 稀硫酸稀硫酸CuZnA 兩個活潑性不同的電極兩個活潑性不同的電極 電解質溶液電解質溶液 形成閉合回路形成閉合回路 自發(fā)進行氧化還原反應自發(fā)進行氧化還原反應 直流電源和兩個電極直流電源和兩個電極 電解質溶液或熔融電解質電解質溶液或熔融電解質 形成閉合回路形成閉合回路 拓展視野拓展視野鉛蓄電池內(nèi)部組成鉛蓄電池內(nèi)部組成 鞏固小結鞏固小結原電池與電解池裝置判定規(guī)律：原電池與電解池裝置判定規(guī)律： 1 1、根據(jù)構成條件判斷：、根據(jù)構成條件判

2、斷： 若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的構成條件分析判定；若有外接電源，兩極插入電解的構成條件分析判定；若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可能是電解池。質溶液中，則可能是電解池。2 2、根據(jù)能變過程判斷：、根據(jù)能變過程判斷： 放電放電為原電池原理，為原電池原理，充電充電為電解池原理。為電解池原理。3 3、根據(jù)反應方向判斷：、根據(jù)反應方向判斷： 原電池的氧化還原反應必須是自發(fā)反應原電池的氧化還原反應必須是自發(fā)反應 非自發(fā)的氧化還原反應一般通過電解池原理實現(xiàn)非自發(fā)的氧化還原反應一般通過電解池原理實現(xiàn)1 1、判斷下圖中各裝置是原電池還是、判斷下

3、圖中各裝置是原電池還是電解池或都不是？電解池或都不是？ 原電池原電池原電池原電池電解池電解池電解池電解池電解池電解池電解池電解池要點點撥要點點撥都不是都不是2.2.有人將有人將2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2 2的反應的反應變?yōu)楝F(xiàn)實，則下列說法正確的是（變?yōu)楝F(xiàn)實，則下列說法正確的是（ ）A. AgA. Ag粉撒入稀鹽酸中粉撒入稀鹽酸中B. AgB. Ag、C C作電極用導線連接插入稀鹽酸中形成作電極用導線連接插入稀鹽酸中形成 原電池原電池C. AgC. Ag、FeFe作電極，用導線連接插入稀鹽酸中作電極，用導線連接插入稀鹽酸中D. Ag

4、D. Ag接電源正極，接電源正極，F(xiàn)eFe接電源負極，插入稀鹽接電源負極，插入稀鹽 酸中酸中D要點點撥要點點撥探究二探究二原電池與電解池電極的判斷比較原電池與電解池電極的判斷比較 某同學欲用該鉛蓄電池（有儲蓄電），某同學欲用該鉛蓄電池（有儲蓄電），卻發(fā)現(xiàn)卻發(fā)現(xiàn)正、負兩極的標志已模糊不清，正、負兩極的標志已模糊不清，請根據(jù)電化學知識，設計可行的方案來請根據(jù)電化學知識，設計可行的方案來判斷其正負極？并闡述理論依據(jù)？判斷其正負極？并闡述理論依據(jù)？ 方案一：方案一： 兩極外接電流計兩極外接電流計根據(jù)指針偏轉方向確定根據(jù)指針偏轉方向確定 方案二：方案二： 兩極接兩石墨電極插入電解質溶液兩極接兩石墨電極插

5、入電解質溶液 根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定 鞏固小結鞏固小結原電池與電解池的電極判定依據(jù)：原電池與電解池的電極判定依據(jù)： 原電池原電池兩極材料兩極材料電子或電流的方向電子或電流的方向離子的定向移動方向離子的定向移動方向兩極的反應類型兩極的反應類型實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象電解池電解池兩極與電源連接方式兩極與電源連接方式電子或電流的方向電子或電流的方向離子的定向移動方向離子的定向移動方向兩極的反應類型兩極的反應類型實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象DC要點點撥要點點撥4 4、判斷下列原電池中的正負極、判斷下列原電池中的正負極: : 正正負負正正負負正正負負正正負負探究三探究三原電池與電解池電極反應的判斷書寫原電池與

6、電解池電極反應的判斷書寫 某同學以該蓄電池為電源電解飽和某同學以該蓄電池為電源電解飽和食鹽水（已知食鹽水（已知:PbO:PbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O）。）。(1)(1)請分析寫出該蓄電池工作時的請分析寫出該蓄電池工作時的電極反應式。電極反應式。放電放電充電充電Pb + SOPb + SO4 42-2- -2e -2e- - =PbSO =PbSO4 4 正極：正極： PbOPbO2 2 + 4H + 4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- - =2PbSO =2PbSO4 4 +2H+2H2 2O O負極：負極：(2

7、)(2)請寫出電解飽和食鹽水時電解池的兩極反應式。請寫出電解飽和食鹽水時電解池的兩極反應式。陽極：陽極：2Cl2Cl- - - 2e- 2e- - = Cl = Cl2 2 陰極：陰極：2H2H+ + + 2e + 2e- - = H = H2 2 氫氧燃料電池負極：2H2H+酸性酸性、中性介質中性介質H+H2O堿性介質堿性介質正極：O2O2-H2OOH-酸性介質酸性介質堿性、中性介質堿性、中性介質氫氧燃料電池 理論基礎理論基礎電解池電解池原電池原電池氧氧化反應化反應( (一般電極本身失去電子一般電極本身失去電子) )。還原還原反應反應( (電極本身不參與反應電極本身不參與反應) )。還原還原

8、反應反應 ( (陽離子放電）陽離子放電）得電子順序得電子順序:Ag:Ag+ +FeFe3+3+CuCu2+2+H H+ +PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+ 2+ ZnZn2+2+H H+ + (H(H2 2O)O) AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +CaCa2+2+K K+ +氧氧化反應化反應( (陰離子或電極放電）陰離子或電極放電）失電子順序失電子順序: :活潑電極（金屬）活潑電極（金屬） S S2-2-I I- -BrBr- -ClCl- -OHOH- -含氧酸根含氧酸根負極：負極：正極：正極：陰極：陰極：陽極陽極: :3 3、燒杯、燒杯A A中放中放0.1mol/

9、L0.1mol/L的硫酸溶液的硫酸溶液, ,以石墨和以石墨和FeFe為電極材料，燒杯為電極材料，燒杯B B中盛中盛放放0.1mol/L CuCl0.1mol/L CuCl2 2溶液，均以石墨溶液，均以石墨為電極（兩種溶質均足量），裝置為電極（兩種溶質均足量），裝置如右圖，下列說法正確的是如右圖，下列說法正確的是( )( )A.A.A A池池FeFe電極為負極，發(fā)生還原反應電極為負極，發(fā)生還原反應B.B.若若a a極為石墨，電子由極為石墨，電子由a a流向流向d dC.C.若若a a極為石墨，極為石墨，B B池中池中ClCl- -向向d d極移動極移動 D.D.實驗過程中，實驗過程中，b b、d

10、 d表面可能同時產(chǎn)生氣泡表面可能同時產(chǎn)生氣泡C C要點點撥要點點撥5 5、用酸性氫氧燃料電池為、用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置電源進行電解的實驗裝置示意圖如右圖所示。下列示意圖如右圖所示。下列說法正確的是（說法正確的是（ ）A.A.燃料電池工作時，正極反應為：燃料電池工作時，正極反應為：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e4OH4OHB.B.燃料電池工作時，負極附近燃料電池工作時，負極附近pHpH值升高值升高C.aC.a、b b兩極若是石墨，兩極若是石墨，a a極先是極先是ClCl- -放電產(chǎn)生放電產(chǎn)生ClCl2 2， 后是后是OHOH- -放電產(chǎn)生放電產(chǎn)生O O2 2。

11、D.aD.a極是鐵，極是鐵，b b極是銅時，電解質溶液的顏色逐漸加深。極是銅時，電解質溶液的顏色逐漸加深。要點點撥要點點撥C C鐵與鐵的化合物應用廣泛。（鐵與鐵的化合物應用廣泛。（1 1）其中）其中FeClFeCl3 3可用作印刷可用作印刷電路銅板腐蝕劑，發(fā)生電路銅板腐蝕劑，發(fā)生2Fe2Fe3+3+Cu =2Fe+Cu =2Fe2+ 2+ +Cu+Cu2+2+離子反應離子反應 。請根據(jù)該反應設計一個原電池。（要求畫出原電池的裝請根據(jù)該反應設計一個原電池。（要求畫出原電池的裝置圖，標出正、負極。）置圖，標出正、負極。）能力提升能力提升市場上經(jīng)常見到的標記為市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ionLi-

12、ion的電池稱為的電池稱為“鋰離子電池鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），正極材料是金屬鋰和碳電解質為一種能傳導體），正極材料是金屬鋰和碳電解質為一種能傳導LiLi+ +的高的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應為：分子材料。這種鋰離子電池的電池反應為： 練習練習 下列說法不正確的是下列說法不正確的是 A A放電時，負極的電極反應式：放電時，負極的電極反應式：Li-eLi-e- -=Li=Li+ + B B充電時，充電時，LiLi0.850.85NiONiO2 2既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C C該電池不能用水溶液作為電解質該電池不能用水溶液作為電解質 D D放電過程中放電過程中LiLi+ +向負極移動向負極移動 D氧化還原反應氧化還原反應原電池反應原電池反應電化學腐蝕電化學