原電池電極反應(yīng)式書寫教案和練習(xí)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案原電池中電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫一直以來都是學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn)， 如何正確書寫原電池的電極反應(yīng)式呢？現(xiàn)總結(jié)如下：（一）原電池的類型在書寫電極反應(yīng)式之前，必須先了解原電池的類型，大致分為三種：(1) 負(fù)極參與反應(yīng)，而正極不參與反應(yīng)，如常見的銅鋅原電池；(2) 負(fù)極、正極均參與反應(yīng)，如可充電電池鉛蓄電池在放電時的過程；(3) 負(fù)極、正極均不參加反應(yīng)，如燃料電池。在書寫時首先要判斷屬于何種類型的電池。一般第一種原電池負(fù)極為較活潑金屬， 正極為較不活潑金屬 （注意結(jié)合電解質(zhì)溶液）或石墨，負(fù)極和電解質(zhì)溶液能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。（二）【書寫過程歸納】列物質(zhì)，標(biāo)得失（列出電極上的物質(zhì)

2、變化，根據(jù)價態(tài)變化標(biāo)明電子得失）。選離子，配電荷（根據(jù)介質(zhì)選擇合適的離子，配平電荷，使符合電荷守）。巧用水，配個數(shù)（通常介質(zhì)為水溶液，可選用水配平質(zhì)量守恒）（三）例題和練習(xí)例 1：銅鋅原電池，應(yīng)先書寫自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，即總化學(xué)方程式電池反應(yīng)：+2+Zn+2H=Zn +H；然后利用負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：2負(fù)極： Zn-Ze- =Zn2+正極： 2H+2e- =H2 再對于較復(fù)雜的鎂鋁氫氧化鈉溶液組成的電池。例 2、 MgAl NaOH溶液構(gòu)成的原電池解析：由于 Mg、 Al 中只有 Al 能與 NaOH溶液反應(yīng)，所以Al 作負(fù)極。電池的總反應(yīng)為：-2, 方法為：2Al+2OH +

3、2HO=2AlO+3H 。接下來可直接寫出負(fù)極反應(yīng)第步：找物質(zhì)、標(biāo)得失（寫負(fù)極反應(yīng)要找到還原劑和氧化產(chǎn)物，正極反應(yīng)就相反，并計算電子的得失數(shù)目）；2Al 6e- = 2AlO-2第步：找離子、平電荷（根據(jù)電池反應(yīng)所發(fā)生的環(huán)境以及同時考慮相應(yīng)的離子反應(yīng)，找到適當(dāng)?shù)碾x子使左右兩邊電荷守恒，一般是+-H或 OH）；據(jù)第步可看出右邊有 8 個負(fù)電荷，環(huán)境是堿性條件，所以在左邊要加上-8個 OH。2Al + 8OH - 6e- = 2AlO2-第步：巧用水、平氫氧（最后用水分子配平氫氧原子）2Al + 8OH- 6e- = 2AlO2-+ 4H2O至于正極反應(yīng)可用減法求得：6HO+6e=6OH+3H2-

4、2 練習(xí) 書寫 Cu、Fe 與濃 HNO3形成原電池的總反應(yīng)及電極反應(yīng)式。負(fù)極： _正極： _總的反應(yīng)方程式：_對于第二種題型可充電電池一般題目會直接告訴總化學(xué)方程式 , 首先明確放電時是原電池 , 再利用負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) , 正極發(fā)生還原反應(yīng) , 列出正、負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)物及產(chǎn)物， 然后利用電荷守恒、 原子守恒， 補(bǔ)充與電解質(zhì)有關(guān)的離子或者物質(zhì)，寫出負(fù)極和正極反應(yīng)方程式。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案放電例 3： Pb+PbO2+2HSO42PbSO4+2HO充電- PbSO先寫出 Pb-2e PbSO ； PbO2+2e44根據(jù)原子守恒得負(fù)極左邊加1molSO42- ；正極左邊加入1mol SO42-

5、 、 4 mol H +或利用總 - 負(fù)極得到正極反應(yīng)式。放 電 練習(xí) 4 書寫 Li+FePO4LiFePO4 原電池的電極反應(yīng)式充 電負(fù)極： _正極： _總的反應(yīng)方程式：_綜合可得對于第二種類型先分析簡單的一極，再用總方程式 - 簡單一極的電極反應(yīng)式。對于第三種類型， 是歷來高考中的熱點(diǎn)話題， 一般先書寫可燃物燃燒的化學(xué)方程式，再看燃料產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。 進(jìn)而寫出總電池反應(yīng)， 然后根據(jù)負(fù)極為可燃物；正極為助燃性物質(zhì)，常為 O2 。而對于正極因常是 O2，故正極反應(yīng)式較固定，只會因電解質(zhì)溶液不同而有所不同。例如在酸性溶液中正極則O2 +4H+4e- =2HO；在堿性溶液中（或中性）-

6、O+2HO+4e=4OH。2若遇熔融的固體電解質(zhì)，則正極為-2-，相對而言負(fù)極較復(fù)雜，故一O2 +4e =2O般將電池反應(yīng) - 正極反應(yīng)式，得負(fù)極反應(yīng)式。在分析中注重正、負(fù)極得失電子守恒。例：氫氧燃料電池在酸性，堿性溶液中的電極反應(yīng)式。酸性溶液中，總電池反應(yīng)： 2H+O2=2HO正極為： O2+4H+4e- =2HO故負(fù)極為： 2H2-4e - =4H+堿性溶液中，總電池反應(yīng)：2H+O2=2HO-故負(fù)極為：-=4HO正極為： O+2HO+4e=4OH2H+4OH-4e222 練習(xí) 書寫甲醇燃料電池，以KOH為電解質(zhì)溶液的電極反應(yīng)：負(fù)極： _正極： _總的反應(yīng)方程式：_由上綜合可得：對于燃料電池

7、，先寫總電池反應(yīng)，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液，寫正極反應(yīng)式，最后得負(fù)極反應(yīng)式。綜上所述，解題時應(yīng)先判斷原電池屬于何種類型， 然后根據(jù)不同類型選擇不同的書寫方式。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案高中常見的原電池電極反應(yīng)式的書寫訓(xùn)練一次電池1、伏打電池： （負(fù)極 Zn、正極 Cu、電解液 H2SO4）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式（離子方程式）2、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液H2CO3弱酸性 )負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式（離子方程式）3、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液中性或堿性 )負(fù)極：正極：化學(xué)方程式2Fe+O 2+2H2O=2Fe(OH) ( 吸氧腐蝕 ) 4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4

8、Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 +3 H 2O ( 鐵銹的生成過程 )4. 鋁鎳電池：（負(fù)極 Al ，正極 Ni ，電解液 NaCl 溶液 )負(fù)極：正極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：4Al+3O 2+6H2O=4Al(OH) 3( 海洋燈標(biāo)電池 )5、普通鋅錳干電池： ( 負(fù)極 Zn，正極碳棒，電解液NHCl 糊狀物 )4負(fù)極：正極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn+2NHCl+2MnO=ZnCl +MnO+2NH+HO4223326、堿性鋅錳干電池： （負(fù)極 Zn，正極碳棒，電解液KOH糊狀物）負(fù)極：正極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn +2MnO +2H O = Zn(OH)2+ MnO(OH)27、鎂

9、鋁電池：（負(fù)極 Al ，正極 Mg，電解液 KOH）負(fù)極 (Al) ：正極 (Mg）：總反應(yīng)化學(xué)方程式：8、高鐵電池 （負(fù)極 Zn，正極碳，電解液KOH和 K2FeO4）正極：負(fù)極：放電總反應(yīng)化學(xué)方程式：3Zn + 2KFeO + 8H O充電+ 2Fe(OH)+ 4KOH3Zn(OH)232429、鎂 /H 2O2 酸性燃料電池精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案正極：負(fù)極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O10、銀鋅電池： ( 負(fù)極 Zn、正極 -Ag 2O、電解液 NaOH )負(fù)極 ：正極 ：化學(xué)方程式Zn + AgO + HO = Zn(OH)2+ 2Ag2211、鋁

10、空氣海水 （負(fù)極 - 鋁、正極 - 石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料、電解液- 海水）負(fù)極 ：正極 ：總反應(yīng)式為：4Al+3O 2+6H2O=4Al(OH)3（鉑網(wǎng)增大與氧氣的接觸面）二次電池（又叫蓄電池或充電電池）1、鉛蓄電池： （負(fù)極 Pb 正極 PbO2 電解液濃硫酸）放電時負(fù)極：正極：充電時陰極：陽極：總化學(xué)方程式2、鎳 - 鎘電池 （負(fù)極 - Cd 、正極 NiOOH、電解質(zhì)溶液為KOH溶液）放電時負(fù)極：正極：充電時陰極：陽極：總化學(xué)方程式 Cd + 2NiOOH + 2HO放電Cd(OH) + 2Ni(OH)22充電23、鋰電池二型 （負(fù)極 LiC 6、 正極含鋰的二氧化鈷LiCoO2

11、、 充電時 LiCoO2中 Li 被氧化，Li+還原以 Li 原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳66C 中，以 LiC 表示）放電時負(fù)極 : LiC6 xe - Li (1-x) C6+x Li+( 氧化反應(yīng) )正極： Li（ 1-x) CoO2 + xe-+ x Li+ = LiCoO 2( 還原反應(yīng) )充電時陰極： Li(1-x) 6+xe-LiC6(還原反應(yīng) )C + x Li陽極： LiCoO 2 xe - Li(1-x) CoO2 +x Li+ (氧化反應(yīng) )總反應(yīng)方程式Li(1-x) CoO2 + LiC 6放電LiCoO 2+ Li(1-x) C6充電燃料電池: 一、氫氧燃料電池： 解決

12、此類問題必須抓住一點(diǎn)：燃料電池反應(yīng)實(shí)際上等同于燃料的燃燒反應(yīng)，但要特別注意介質(zhì)對產(chǎn)物的影響。氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt ）或石墨做電極材料，負(fù)極通入H，正極2通入 O ，總反應(yīng)為： 2H + O2= 2H O電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì)，有下列三種情況：22精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1、電解質(zhì)是KOH溶液 （堿性電解質(zhì)）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式2、電解質(zhì)是H2SO4 溶液（酸性電解質(zhì)）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式3、電解質(zhì)是NaCl 溶液（中性電解質(zhì)）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式說明 1、堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+2、. 水溶液中不能出現(xiàn) O2-3、中性溶液反應(yīng)物中無+- 4、酸性溶液反應(yīng)物、生

13、成物中均無-H和 OHOH二、甲醇燃料電池1堿性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式2. 酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液 H2SO4 溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)式三、 CO燃料電池（總反應(yīng)方程式均為：2CO O2 2CO2）1、熔融鹽 （鉑為兩極、 Li 2CO3 和 Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)， CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與 CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓┱龢O：負(fù)極：2、酸性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液H2SO4 溶液）正極：負(fù)極：四、肼燃料電池（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式N 2H4 +O 2=N2+2H 2O五、丙烷燃料電池（鉑為兩極、正極通入O2和

14、CO2、負(fù)極通入丙烷、電解液有三種）1、電解質(zhì)是熔融碳酸鹽（K2CO3或Na2CO3）正極：負(fù)極：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案總反應(yīng)方程式2、酸性電解質(zhì)（電解液 H2SO4溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式3、堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極 ：負(fù)極 ：總反應(yīng)方程式六、非水電池1、氫氧電池：一極為H2，另一極為空氣與CO2的混合氣，電解質(zhì)為熔融K2CO3（鹽）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式2、 CO電池（一極為CO，另一極為空氣與CO的混合氣， Li2CO和 Na CO的熔融鹽作電解質(zhì)）2323正極：負(fù)極：3、一次性鋰電池：（負(fù)極金屬鋰，正極石墨，電解液：LiAlCl4 SOCl2）負(fù)極 ：正極 ：

15、總反應(yīng)化學(xué)方程式8Li 3SOCl 2 = Li 2SO3 6LiCl 2S4、 Li-Al/FeS 電池（一級是 Li-Al合金，一極是粘有FeS的石墨，電解質(zhì)是 LiCO熔融鹽）23正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式： 2Li+FeS =Li 2S+Fe5、鎂電池（一極是Mg，一極是粘有Mo3S4 的石墨，電解質(zhì)是MgSO4熔融鹽）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式：xMg Mo3S4= MgxMo3 S46、新型燃料電池（一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ ZrO2）晶體）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式：7、固體酸燃料電池（一極通入空氣，另一極通入H2；電解質(zhì)是CsHSO4

16、固體傳遞H+）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案常見的原電池電極反應(yīng)式的書寫訓(xùn)練參考答案一次電池1、伏打電池： （負(fù)極 Zn、正極 Cu、電解液 H SO）24-2+(氧化反應(yīng) )+-還原反應(yīng) )負(fù)極： Zn 2e =Zn正極： 2H +2e =H (22、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液 H2CO3弱酸性 )負(fù)極： Fe 2e-2+氧化反應(yīng) )+-2還原反應(yīng) )=Fe (正極： 2H +2e =H (3、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液中性或堿性 )負(fù)極： 2Fe 4e-2+(氧化反應(yīng) )-=2Fe正極： O2+2H2O+4e=4 OH ( 還原反應(yīng) )4. 鋁

17、鎳電池：負(fù)極：4Al 12e=4Al 3+正極： 3O2+6H2O+12e=12 OH5、普通鋅錳干電池：負(fù)極：Zn 2e2+=Zn正極： 2MnO+2NH +2e =MnO +2NH +HO423326、堿性鋅錳干電池：負(fù)極： Zn + 2OH 2e= Zn(OH) 2正極： 2MnO + 2H2O + 2e=2MnO(OH) +2OH7、鎂鋁電池：負(fù)極 (Al) ： 2Al + 8OH 3H 6e 2AlO2+4H O正極 (Mg）： 6H O + 6e2+6OH228、高鐵電池2-=2Fe(OH)+ 4OH正極： 2FeO + 8H O +6e3負(fù)極： 3Zn + 6OH6e= 3Zn(

18、OH)2429、鎂 /H 2O2 酸性燃料電池正極： 2H+H2O2=2H2O 負(fù)極： Mg2e = Mg 2+10、鋁空氣海水（負(fù)極 - 鋁、正極 - 石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料、電解液- 海水）3+( 氧化反應(yīng) )（還原反應(yīng) )負(fù)極 ：4Al 12e =4Al正極 ： 3O2 +6H2 O+12e =12OH11、鎂 - 鋁電池（負(fù)極 -Al 、正極 -Mg電解液 KOH）負(fù)極 (Al) ： 2Al + 8 OH- 6e- 2AlO+4H2O(氧化反應(yīng) )2正極 (Mg）： 6H 2O + 6e-（還原反應(yīng) ) 3H2 +6OH二次電池1、鉛蓄電池： （負(fù)極 Pb 正極 PbO2電解液

19、濃硫酸）放電時負(fù)極： Pb 2e424( 氧化反應(yīng) ) SO=PbSO2=PbSO4 2H2O ( 還原反應(yīng) )正極： PbO2 2e 4HSO4充電時陰極： PbSO4+ 2H+ 2e - = Pb+H 2SO4 ( 還原反應(yīng) )陽極： PbSO4+ 2H2O 2e - = PbO2 + H2SO4 + 2H + (氧化反應(yīng) )2、鎳 - 鎘電池 （負(fù)極 - Cd 、正極 NiOOH、電解質(zhì)溶液為KOH溶液）22放電時負(fù)極： Cd 2e + 2 OH = = Cd(OH) 2 ( 氧化反應(yīng) )Ni(OH) +Cd(OH)正極： 2NiOOH + 2e + 2H 2O = 2Ni(OH) 2+

20、 2OH( 還原反應(yīng) )充電時陰極： Cd(OH) 2( 還原反應(yīng) )+ 2e = Cd+2 OH陽極： 2 Ni(OH)2 2e + 2 OH = 2NiOOH + 2H 2O ( 氧化反應(yīng) )燃料電池一、氫氧燃料電池-1、電解質(zhì)是KOH溶液（堿性電解質(zhì)）負(fù)極： H2 2e+ 2OH= 2H 2O ( 氧化反應(yīng) ) 正極：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2、電解質(zhì)是 H SO 溶液（酸性電解質(zhì)）24負(fù)極： H2 2e- = 2H + (氧化反應(yīng) )正極： O2+ 4H + + 4e - = 2H 2O ( 還原反應(yīng) )3、電解質(zhì)是NaCl 溶液 （中性電解質(zhì)）負(fù)極： H2 2e -= 2H +( 氧化反

21、應(yīng) ) 正極： O2 + H 2O + 4e - = 4OH 二、甲醇燃料電池1堿性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液KOH溶液）-+ 6H-正極： 3O + 12e0= 12OH ( 還原反應(yīng) )22負(fù)極： 2CH3OH 12e-2-+12H2O ( 氧化反應(yīng) )+ 16OH= 2CO32. 酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液H2SO4 溶液）正極： 3O2 + 12e - + 12H + = 6H2O ( 還原反應(yīng) ) （注：乙醇燃料電池與甲醇-+( 氧化反應(yīng) ) 燃料電池原理基本相）負(fù)極： 2CHOH 12e +2H O=12H32+2CO三、 CO燃料電池（總反應(yīng)方程式均為：2CO O2 2CO2）1、熔融鹽正極： O2 4e- 2CO 2CO2-(還原反應(yīng) )23負(fù)極： 2CO 2CO32- 4e -=4CO2( 氧化反應(yīng) )2、酸性電解質(zhì)正極： O2 + 4e - + 4H + = 2H2 O( 還原反應(yīng) )負(fù)極： 2CO 4e-O = 2CO+氧化反應(yīng) )+ 2H2+4H(2四、肼燃料電池 （鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： O 2 + 2H 2O + 4e -= 4OH ( 還原反應(yīng) )負(fù)極： N2H4 + 4OH - 4e-=N2+4H 2O(氧化反應(yīng) )五、丙烷燃料電池（鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負(fù)極通入丙烷、電解液有三種）1、電解質(zhì)