原電池原理及應(yīng)用

原電池原理及應(yīng)用第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑2H++2e-=H2↑正極：Zn-2e-=Zn2+負(fù)極：模擬動(dòng)畫第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二(1)閉合電路（2）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分兩處進(jìn)行總反應(yīng)氧化劑+還原劑=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物負(fù)極還原劑-ｅ→氧化產(chǎn)物氧化反應(yīng)正極氧化劑+ｅ→還原產(chǎn)物還原反應(yīng)有兩個(gè)相連的電極:兩電極都接觸電解質(zhì)溶液（酸、堿、鹽）一、原電池工作原理第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二利用原電池原理可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……。二、原電池的應(yīng)用高中階段我們應(yīng)會(huì)解決以下問(wèn)題：1、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單原電池2、理解各種實(shí)用電池第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二1、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單原電池例1、請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)反應(yīng)，Cu＋2FeCl3=2FeCl2+CuCl2設(shè)計(jì)一組原電池（1）畫出該原電池的示意圖（2）分析其正、負(fù)極材料（3）寫出正、負(fù)極電極反應(yīng)式第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二示意圖（1）正極材料：碳棒（或Pt）正極反應(yīng)式：2Fe3+＋2e-＝2Fe2+

（2）負(fù)極材料：銅（Cu）負(fù)極反應(yīng)式：Cu-2e-＝Cu2+Cu(-)C(+)FeCl3第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二例2、設(shè)計(jì)Cu——Al——HNO3原電池請(qǐng)確定正負(fù)極Cu()（2）Al()濃HNO3Cu()Al()稀HNO3（1）+--+第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二歸納總結(jié)：原電池電極反應(yīng)物的確定方法——更易與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的一極為負(fù)極第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二例3．氫氧燃料電池使用氫氣為燃料，電池里發(fā)生氫氣和氧氣化合生成水的反應(yīng)，以KOH為電解質(zhì)溶液，請(qǐng)分析該電池總反應(yīng)方程式：負(fù)極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：氫氣入口氧氣入口電解液a極b極H2O第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二總反應(yīng)方程式：2H2+O2=2H2O負(fù)極反應(yīng)式：2H2-4e-+4OH-

=4H2O正極反應(yīng)式：O2+4e-+2H2O=4OH-第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二歸納總結(jié)：書寫電極反應(yīng)有一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)——忽略電解質(zhì)參與反應(yīng)第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二例4.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣體為正極助燃?xì)?，制?50℃下工作的燃料電池，完成下列反應(yīng)式：正極：

，負(fù)極：2CO＋2CO32-_4e－=4CO2總反應(yīng)：

。正極:O2+2CO2+4e-=2CO32-總反應(yīng)：

2CO＋O2＝2CO2第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二歸納總結(jié)：書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)一般方法：——簡(jiǎn)稱“加減法”第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二2、理解各種實(shí)用電池例5.

（2005江蘇14）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：

3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH下列敘述不正確的是()A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e＋2OH

＝Zn(OH)2B.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：Fe(OH)3-3e＋5OH＝FeO42-＋4H2OC.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二分析：本題主要考查原電池反應(yīng)原理，放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e＋2OH

＝Zn(OH)2正極發(fā)生還原反應(yīng)：FeO42-+3e＋4H2O

＝Fe(OH)3＋5OH電極附近溶液堿性增強(qiáng)，D正確，C不正確，在充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：Fe(OH)3-3e＋5OH＝FeO42-＋4H2OB正確，選C第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二B化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。（1）目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應(yīng)可以表示為：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸，以下說(shuō)法中正確的是

①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)②以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)③充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堍芊烹姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹵①③B②④C①④D②③第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資料表明一節(jié)廢鎳錫電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)?/p>

。Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二（3）另一種常用的電池是鋰電池（它是一種堿金屬元素，其相對(duì)原子質(zhì)量為7）廣泛應(yīng)用于心臟起搏器，一般使用時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)十年。它的負(fù)極用金屬鋰制成；電池總反應(yīng)可表示為：Li＋MnO2→LiMnO2試回答：鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制，為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液？請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其原因__________。2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二本節(jié)課小結(jié)每位同學(xué)總結(jié)一下你有什么收獲，還存在哪些問(wèn)題？原電池原理形成條件電極反應(yīng)物確定電極反應(yīng)式書寫設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單原電池解決各種實(shí)用電池與電解池相連第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二練習(xí)：1、（92）下列敘述中,可以說(shuō)明金屬甲的活動(dòng)性比金屬乙的活動(dòng)性強(qiáng)的是：A、在氧化-還原反應(yīng)中,甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多。B、同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子,甲比乙的氧化性強(qiáng)。C、甲能跟稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣而乙不能。D、將甲、乙作電極組成原電池時(shí),甲是負(fù)極

CD第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二2（96）實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):負(fù)極:Pb+SO42－=PbSO4+2e－，正極PbO2+4H++SO42－+2e－=PbSO4+2H2O今若制得Cl20.050摩,這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是:A0.025摩 B0.050摩 C0.10摩 D0.20摩C第二十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二3（2000）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()A、把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡。B、用鋅片做陽(yáng)極，鐵片做做陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅。C、把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵。D、把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快。C第二十二頁(yè)，共二十三頁(yè)