最新原電池原理及應(yīng)用 電化學(xué)復(fù)習(xí)

1、9.1-原電池原理及其應(yīng)用原電池原理及其應(yīng)用 【考試說明要求】【考試說明要求】1、理解原電池和電解池的工作原理，能寫、理解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2、了解常見的化學(xué)電源種類及其工作原理。、了解常見的化學(xué)電源種類及其工作原理。3、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，了解、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，了解金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施。金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施。活動性不同活動性不同 兩種金屬兩種金屬 一種金屬和一種可以導(dǎo)電的非金屬一種金屬和一種可以導(dǎo)電的非金屬電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉形成閉 合回路合回路 氧化還原氧化還原

2、氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)()()zn-2e-=zn2+2h+ +2e-= h2cu2+2e- =cuzn + cu2+= zn2+ + cu/ zn+2h+=zn2+h2 硫酸銅溶液硫酸銅溶液/硫酸溶液硫酸溶液zncue-陰陰離離子子陽陽離離子子a氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)借助一定借助一定模型，回模型，回顧所學(xué)知顧所學(xué)知識識思考：思考：1.原電池的原電池的形成條件？形成條件？2.原電池反原電池反應(yīng)的結(jié)果？應(yīng)的結(jié)果？“電子不下水電子不下水”+cuso4 溶液溶液cuso4 溶液溶液電流的穩(wěn)定性電流的穩(wěn)定性電電流流強(qiáng)強(qiáng)度度zn+cu2+=zn2+cu知識之間知識之間的內(nèi)在生的內(nèi)在生長點(diǎn)長點(diǎn)原

3、電池裝置原電池裝置鹽橋的作用鹽橋的作用溝通內(nèi)電路，溝通內(nèi)電路，穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流運(yùn)用科學(xué)手運(yùn)用科學(xué)手段驗(yàn)證我們段驗(yàn)證我們的推理的推理原電池中鹽橋的作用原電池中鹽橋的作用鹽橋的成分：鹽橋的成分：通常裝有含瓊膠的通常裝有含瓊膠的 kcl 飽和溶液飽和溶液鹽橋的存在：鹽橋的存在：使得陰離子通過使得陰離子通過“橋橋”移向負(fù)極，陽離子移向負(fù)極，陽離子通過通過“橋橋”移向正極；則兩燒杯中的電解質(zhì)溶液均保持移向正極；則兩燒杯中的電解質(zhì)溶液均保持電中性。氧化還原反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，不斷產(chǎn)生電流。電中性。氧化還原反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，不斷產(chǎn)生電流。有鹽橋原電池裝置的特點(diǎn)：有鹽橋原電池裝置的特點(diǎn)：金屬材料與該金屬鹽溶液在

4、金屬材料與該金屬鹽溶液在同一體系中同一體系中電池電池 負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng) 正極反應(yīng)正極反應(yīng) 總反應(yīng)式總反應(yīng)式 一次電池一次電池(鋅錳干鋅錳干電池電池) 酸性鋅酸性鋅錳干電錳干電池池 _堿性鋅堿性鋅錳干電錳干電池池 _2mno22h2o2e=2mnooh2oh _2mnoohzn-2e = = zn2 2nh2e=2nh3h2zn2oh-2e-2e- -=zn(oh)2zn2mno22h2o=zn(oh)2二次電池二次電池(鉛鉛蓄電池蓄電池) _燃料燃料電池電池(氫氧氫氧燃料燃料電池電池)酸性酸性氫氧氫氧燃料燃料電池電池2h24h4e o24e4h2h2o 2h2 o2 = 2h2o 堿性堿性氫氧

5、氫氧燃料燃料電池電池2h2 4oh 4h2o4e o24e2h2o4oh 2h2 o2= 2h2o pb(s)-2e-+pbsopbso4 4(s)pbo2(s)2e 4h(aq)=pbso4(s) 2h2o(l)pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)=2pbso4(s)2h2o(l)=答案答案d 列物質(zhì)列物質(zhì)標(biāo)得失標(biāo)得失看環(huán)境配看環(huán)境配守恒守恒兩式加兩式加驗(yàn)總式驗(yàn)總式判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物,找出得失電子的找出得失電子的數(shù)量數(shù)量兩電極反應(yīng)式相加兩電極反應(yīng)式相加,與總反應(yīng)式對照驗(yàn)證與總反應(yīng)式對照驗(yàn)證電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定

6、存在，如堿性介質(zhì)中生成的在，如堿性介質(zhì)中生成的h+應(yīng)讓其結(jié)合應(yīng)讓其結(jié)合oh-生生成水。電極反應(yīng)式要根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒、成水。電極反應(yīng)式要根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒、電子守恒等加以配平。電子守恒等加以配平。答案答案c 答案答案d 答案答案b 2.2.（20122012年廣東）碘也可用作心臟起捕器電年廣東）碘也可用作心臟起捕器電源源鋰碘電池的材料，該電池反應(yīng)為：鋰碘電池的材料，該電池反應(yīng)為：2 li(s) + i2 li(s) + i2 2 (s) = 2 lii(s) h (s) = 2 lii(s) h碘電極作為該電池的碘電極作為該電池的 極。極。正正答案答案b 4 4、（、（20112011

7、廣東）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如廣東）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖圖2裝置。下列敘述不正確的是（裝置。下列敘述不正確的是（ ）a aa和和b不連接時(shí)，鐵片上會有金屬不連接時(shí)，鐵片上會有金屬銅析出銅析出b ba和和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：的反應(yīng)為：cu22e cuc c無論無論a和和b是否連接，鐵片均會溶是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色d da和和b分別連接直流電源正、負(fù)極，分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，電壓足夠大時(shí)，cu2向銅電極移動向銅電極移動d答案答案a 1 1、酸性鋅錳干電池、酸性鋅錳干電池

8、干電池用鋅制桶形外殼作干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充墨周圍填充nhnh4 4clcl、znclzncl2 2和淀粉作電解質(zhì)溶液，和淀粉作電解質(zhì)溶液，還還填充填充mnomno2 2的黑色粉末吸收正極放出的的黑色粉末吸收正極放出的h h2 2。(一一) 一次電池一次電池練：寫出練：寫出鋅錳干電池鋅錳干電池的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。負(fù)極負(fù)極正極正極總反應(yīng)總反應(yīng)zn-2e-=zn2+2nh4+2e-=2nh3+h2zn+2nh4+=zn2+2nh3+h2通常我們可以通過干電池的外

9、觀上的哪些變化判斷它通常我們可以通過干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？已經(jīng)不能正常供電了？_我們在使用干電池的我們在使用干電池的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請推測可能是干電池過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請推測可能是干電池中的什么成分起了作用？中的什么成分起了作用？鋅筒變軟，電池表面變得不平整鋅筒變軟，電池表面變得不平整2mno2+h2=mn2o3+h2o電極總的反應(yīng)式為：電極總的反應(yīng)式為：2nh2nh4 4cl+zn+2mnocl+zn+2mno2 2=zncl=zncl2 22nh3+mnmn2 2o o3 3+h+h2 2o o負(fù)極（鋅筒）：負(fù)極（鋅筒）：zn-2e- +

10、2oh - =zn(oh)2正極（石墨）：正極（石墨）：2mno2+ 2e - +2h2o=2mnooh +2 oh 總反應(yīng)：總反應(yīng)：zn+2mno2+2h2o=zn(oh)2+2mnooh2 2、堿性鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)： 電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間增大幾倍，不會氣漲或漏液。增大幾倍，不會氣漲或漏液。普通鋅錳干電池缺點(diǎn)：放電量小，放電過程中易氣漲或漏液普通鋅錳干電池缺點(diǎn)：放電量小，放電過程中易氣漲或漏液3 3、鋰電池、鋰電池鋰亞硫酰氯電池鋰亞硫酰氯電池(li-socl(li-socl2 2) )：8li+3socl8li+3s

11、ocl2 2=6licl+li=6licl+li2 2soso3 3+2s+2s負(fù)極：負(fù)極： ；正極：；正極： 。用途：質(zhì)輕、高能用途：質(zhì)輕、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。8li-8e8li-8e- -=8li=8li+ +3socl3socl2 2+8e+8e- -=6cl=6cl- -+so+so3 32-2-+2s+2s電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液:正極：正極：pbo2 負(fù)極：負(fù)極：pbh2so4溶液溶液負(fù)極（負(fù)極（pb）: pb- 2e-+ s

12、o4 2 - =pbso4pb+pbo2+2h2so4 =2pbso4 +2h2o 正極（正極（pbo2）: pbo2+4h+so42 -+ 2e-= pbso4 +2h2o總反應(yīng)：總反應(yīng)：放電放電-原電池反應(yīng)原電池反應(yīng)( (二二) )二次電池二次電池( (可充電可充電) )1、鉛蓄電池、鉛蓄電池:缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉安全可靠、價(jià)格低廉 正極殼填充正極殼填充agag2 2o o和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液金，電解質(zhì)溶液kohkoh。反應(yīng)式為：。反應(yīng)式為：2ag+zn(oh)2ag+zn(oh)2 2 zn+ag zn+ag2 2o+ho+h2 2o o 充電充電放電放電2 2、銀鋅蓄電池、銀鋅蓄電池練習(xí)練習(xí)1：銀：銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的