電池、電極方程式書(shū)寫(xiě)(高二好)

1、 我們的生活中離不開(kāi)各種電池我們的生活中離不開(kāi)各種電池 干干電電池池蓄蓄電電池池紐紐扣扣電電池池利用化學(xué)反應(yīng)將利用化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-原電池原電池鋰離子電池鋰離子電池【問(wèn)題探究】【問(wèn)題探究】整個(gè)裝置是如何形成電流的閉合回路的整個(gè)裝置是如何形成電流的閉合回路的?溶液中陰陽(yáng)離子分別向哪一個(gè)電極運(yùn)動(dòng)？溶液中陰陽(yáng)離子分別向哪一個(gè)電極運(yùn)動(dòng)？CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-負(fù)極負(fù)極正極正極靜電作用靜電作用 負(fù)極負(fù)極氧化反應(yīng)，正極氧化反應(yīng)，正極還原反應(yīng)還原反應(yīng)反應(yīng)類(lèi)型反應(yīng)類(lèi)型電子電子流向流向電流方向電流方向離子離子移動(dòng)方向移動(dòng)

2、方向負(fù)極負(fù)極 正極正極導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)正極正極 負(fù)極負(fù)極 導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)陽(yáng)離子陽(yáng)離子 正極正極溶液溶液中中陰離子陰離子 負(fù)極負(fù)極溶液中溶液中原電池的工作原理原電池的工作原理電極材料電極材料電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)原電池的電極原電池的電極Zn片片Cu片片總的離子反應(yīng)方程式總的離子反應(yīng)方程式Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2負(fù)極負(fù)極正極正極還原反應(yīng)還原反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)原電池電極名稱(chēng)的確定方法原電池電極名稱(chēng)的確定方法1、根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。、根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。通常是活潑金

3、屬是負(fù)極，不活潑金屬、碳棒、通常是活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極?；衔锸钦龢O。2、根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。、根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。失電子的反應(yīng)失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極負(fù)極得電子的反應(yīng)得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)正極正極練習(xí)：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它練習(xí)：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的反應(yīng)可表示為：的反應(yīng)可表示為：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2請(qǐng)判斷此電池中，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（請(qǐng)判斷此電池中，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD3、根據(jù)電子或電流流動(dòng)方向（外電路）、根據(jù)電

4、子或電流流動(dòng)方向（外電路）：電子從負(fù)極流出 沿導(dǎo)線(xiàn) 流入正極電流從正極流出 沿導(dǎo)線(xiàn) 流入負(fù)極ee4、根據(jù)離子的定向移動(dòng)（內(nèi)電路）、根據(jù)離子的定向移動(dòng)（內(nèi)電路）陽(yáng)離子向正極移動(dòng)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)5、根據(jù)離子方程式判斷、根據(jù)離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2+H2（負(fù)極）（在正極） 6、負(fù)極往往會(huì)溶解，正極往往會(huì)產(chǎn)生、負(fù)極往往會(huì)溶解，正極往往會(huì)產(chǎn)生氣泡或者增重氣泡或者增重Fe+Cu2+=Fe2+CuC稀稀H2SO4ZnZnCuZnZnCuZnZnCu鹽橋的作用：使鹽橋的作用：使Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn鹽和鹽和C

5、u鹽溶液一直保持電中性，從而使電鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從子不斷從Zn極流向極流向Cu極，使電流極，使電流持續(xù)傳導(dǎo)。持續(xù)傳導(dǎo)。氧化反應(yīng)）氧化反應(yīng)）還原反應(yīng)）還原反應(yīng)）電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu 此原電池的氧化反應(yīng)和還此原電池的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行，與前面講的銅鋅原電池行，與前面講的銅鋅原電池在本質(zhì)上是完全相同的。在本質(zhì)上是完全相同的。特點(diǎn)：特點(diǎn)：鋅片不與硫酸銅溶液鋅片不與硫酸銅溶液直接接觸，反應(yīng)后溶液的溫度直接接觸，反應(yīng)后溶液的溫度不變，沒(méi)有能量損失。不變，沒(méi)有能量損失。電流強(qiáng)度大，電流持續(xù)穩(wěn)定。電流強(qiáng)度大，電

6、流持續(xù)穩(wěn)定?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率高化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率高ZnSO4CuSO4. .把把a(bǔ) a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連組成原電池。若線(xiàn)兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時(shí)，相連時(shí)，a a為負(fù)為負(fù)極；極；c c、d d相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由d d到到c c；a a、c c相連時(shí)，相連時(shí)，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b b、d d相連時(shí)，相連時(shí)，b b上有大量氣上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為為( )( ) A Aa b c d Ba b c d

7、 Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a 請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)： Fe + 2Ag+ = 2Ag + Fe2+設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。Fe沒(méi)有沒(méi)有Fe活潑的金屬或石墨活潑的金屬或石墨 負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液：AgNO3Fe - 2e- = Fe2+ + e- = Ag Ag+溶液溶液（1）將反應(yīng)將反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2設(shè)計(jì)成原電池。設(shè)計(jì)成原電池。（2）判斷正負(fù)極并寫(xiě)出電極反應(yīng)。）判斷正負(fù)極并寫(xiě)出電極反應(yīng)。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液負(fù)極（鐵）：負(fù)極（鐵）：Fe2eF

8、e2+正極（石墨）：正極（石墨）：Fe3+ + eFe2+ZnFe 稀硫酸稀硫酸CuAg 稀硫酸稀硫酸CuZn 蔗糖溶液蔗糖溶液CuZn 稀硫酸稀硫酸CZn 稀硫酸稀硫酸CuZn 稀硫酸稀硫酸思考：下列那些可以形成原電池思考：下列那些可以形成原電池電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)步驟：電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)步驟：1、判斷總反應(yīng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、判斷總反應(yīng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、 還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物2、寫(xiě)出框架、寫(xiě)出框架負(fù)極：還原劑負(fù)極：還原劑-n e-=氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 正極：氧化劑正極：氧化劑+ n e-=還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物 電極方程式的書(shū)寫(xiě)電極方程式的書(shū)寫(xiě)負(fù)極負(fù)極：還原劑：還原劑-n e-=氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 （氧

9、化氧化反應(yīng)）反應(yīng)）正極正極：氧化劑：氧化劑+ n e-=還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物 （還原還原反應(yīng)）反應(yīng)）1.準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極 2.兼顧電解質(zhì)，確定產(chǎn)物兼顧電解質(zhì)，確定產(chǎn)物 3.三守恒，兩極相加得總式。三守恒，兩極相加得總式。方法：方法： 1) 判斷右邊原電池的正、負(fù)極，判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式。并寫(xiě)出電極反應(yīng)式。 CuFeCl3溶液溶液負(fù)極：負(fù)極： Cu 失電子失電子 Cu - 2e- = Cu2+正極：正極： Fe3+得電子得電子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+A先寫(xiě)出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)先寫(xiě)出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：拆成離子

10、方程式：Cu + 2Fe3 = Cu2 + 2Fe2根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極C2) 請(qǐng)寫(xiě)出右邊原電池的請(qǐng)寫(xiě)出右邊原電池的電極方程式。電極方程式。總反應(yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：負(fù)極：負(fù)極：Al，失，失 Al3+ 拆成離子方程式：拆成離子方程式：2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2AlAl作作_極極, , CuCu作作_極極電極反應(yīng)式是：電極反應(yīng)式是： 負(fù)極負(fù)極 _ 正極正極 _ 總反應(yīng)式總反應(yīng)式_電解質(zhì)溶液為稀硫酸電解質(zhì)溶液為稀硫酸簡(jiǎn)單

11、原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)例題例題1Al和和Cu作電極所構(gòu)成的原電池作電極所構(gòu)成的原電池負(fù)負(fù)正正2Al-6e2Al-6e- - = 2Al= 2Al3+3+6H6H+ +6e+6e- - = 3H= 3H2 22Al+3H2Al+3H2 2SOSO4 4= Al= Al2 2(SO(SO4 4) )3 3+3H+3H2 2 (2Al+6H(2Al+6H+ + = 2Al= 2Al3+3+3H+3H2 2 ) )電解質(zhì)溶液為濃硝酸電解質(zhì)溶液為濃硝酸變式一變式一Al和和Cu作電極所構(gòu)成的原電池作電極所構(gòu)成的原電池 Al Al作作_極極 Cu Cu作作_極極電極反應(yīng)式是：電極反

12、應(yīng)式是： 負(fù)極負(fù)極 _ 正極正極 _ 總反應(yīng)式總反應(yīng)式_Cu+4HNOCu+4HNO3 3 = Cu(NO= Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2 +2H+2H2 2O O(Cu+4H(Cu+4H+ +2NO+2NO3 3- - = Cu= Cu2+2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O)O)正負(fù)2NO2NO3 3- -+4H+4H+ +2e+2e- - = 2NO= 2NO2 2 +2H2OCu-2eCu-2e- - = Cu= Cu2+2+ Al Al作作_極極 Cu Cu作作_極極電極反應(yīng)式是：電極反應(yīng)式是： 負(fù)極負(fù)極 _ 正極正極 _ 總反應(yīng)式總反應(yīng)式_ _ 電解質(zhì)

13、溶液為電解質(zhì)溶液為NaOH溶液溶液變式二變式二Al和Cu作電極所構(gòu)成的原電池負(fù)負(fù)正正2Al-6e2Al-6e- - +8OH+8OH- -=2AlO=2AlO2 2- - +4H+4H2 2O O6H6H2 2O+6eO+6e- -=6OH=6OH- -+3H+3H2 2 2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2+3H+3H2 2(2Al+2OH(2Al+2OH- -+2H+2H2 2O = 2AlOO = 2AlO2 2- -+3H+3H2 2)電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為NaCl溶液溶液變式三變式三Al和Cu作電極所構(gòu)成的原電池AlA

14、l作作_極極 CuCu作作_極極電極反應(yīng)式是：電極反應(yīng)式是： 負(fù)極負(fù)極 _ 正極正極 _ 總反應(yīng)式總反應(yīng)式_正正負(fù)負(fù)3O2+12e-+6H2O=12OH-4Al-12e- = 4Al3+4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3(吸氧腐蝕)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 1電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書(shū)寫(xiě)離電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆拆”、“平平”）；）；2 2將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；另

15、一極反應(yīng)；4 4溶液中不存在溶液中不存在O2：在在酸性酸性溶液中它與溶液中它與H結(jié)合成結(jié)合成H2O、在、在堿性或中性堿性或中性溶液中它與溶液中它與水結(jié)合成水結(jié)合成OH；3 3負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如4價(jià)的價(jià)的C在在酸性溶液中酸性溶液中以以CO2形式存在，形式存在，在在堿性溶液中堿性溶液中以以CO32形式存在）；形式存在）；寫(xiě)出燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式；寫(xiě)出燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)電解液改寫(xiě)燃料電池總反應(yīng)；根據(jù)電解液改寫(xiě)燃料電池總反應(yīng)；寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)式寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)式(一般較

16、簡(jiǎn)單一般較簡(jiǎn)單);由燃料電池總反應(yīng)減去正極的電極由燃料電池總反應(yīng)減去正極的電極反應(yīng)式得負(fù)極的電極反應(yīng)式。反應(yīng)式得負(fù)極的電極反應(yīng)式。燃料電池的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)規(guī)律燃料電池的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)規(guī)律: :2（1）氫氧燃料電池）氫氧燃料電池負(fù)極材料負(fù)極材料氫氣氫氣正極材料正極材料O2電解質(zhì)電解質(zhì)NaCl溶液溶液負(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)總反應(yīng)備注備注該電池由于高能、輕便、無(wú)污染等該電池由于高能、輕便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天等特殊場(chǎng)合優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天等特殊場(chǎng)合O2 + 2H2O + 4e = 4OH-2H2 + O2 = 2H2O2H2 4e= 4H+2（1）氫氧燃料電池）氫氧燃料電

17、池負(fù)極材料負(fù)極材料氫氣氫氣正極材料正極材料O2電解質(zhì)電解質(zhì)KOH溶液溶液負(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)總反應(yīng)備注備注該電池由于高能、輕便、無(wú)污染等該電池由于高能、輕便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天等特殊場(chǎng)合優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天等特殊場(chǎng)合2H2 + 4OH- 4e= 4H2OO2 + 2H2O + 4e = 4OH-2H2 + O2 = 2H2O2（1）氫氧燃料電池）氫氧燃料電池負(fù)極材料負(fù)極材料氫氣氫氣正極材料正極材料O2電解質(zhì)電解質(zhì)稀硫酸稀硫酸負(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)總反應(yīng)備注備注該電池由于高能、輕便、無(wú)污染等該電池由于高能、輕便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天等特殊

18、場(chǎng)合優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天等特殊場(chǎng)合2H2 4e= 4H+O2 + 4H+ + 4e= 2H2O2H2 + O2 = 2H2O 規(guī)律規(guī)律2氧氣作為原電池正極反應(yīng)時(shí)的電極反應(yīng)式：氧氣作為原電池正極反應(yīng)時(shí)的電極反應(yīng)式： 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為中性或堿性時(shí)中性或堿性時(shí)：O2+4e-+2H2O4OH- 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為酸性時(shí)酸性時(shí)：O2+4e-+4H+2H2O 使用使用固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)（如某些鋰電池，為什么不能使用溶（如某些鋰電池，為什么不能使用溶液？）或液？）或熔融電解質(zhì)時(shí)熔融電解質(zhì)時(shí)：O2 + 4e- 2O2- 規(guī)律規(guī)律1氫氣作為原電池負(fù)極反應(yīng)時(shí)的電極反應(yīng)式：氫氣作為原電池負(fù)極反應(yīng)時(shí)的電極反應(yīng)式： 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為中性或酸性中性或酸性時(shí)：時(shí)：H2-2e-2H+ 或或 2H2 - 4e- 4H+ 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為堿性堿性時(shí)：時(shí)：H2+ 2e- +