【化學(xué)】電極方程式書寫課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修第二冊

第二節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電池第2課時

電極反應(yīng)式的書寫知識回顧：原電池的工作原理負(fù)極：電子流出的電極、價升高發(fā)生氧化反應(yīng)正極：電子流入的電極、價降低發(fā)生還原反應(yīng)電子方向：離子方向：電極反應(yīng)式：負(fù)極→導(dǎo)線→正極（電子不下水）陽離子（正電荷）→正極陰離子（負(fù)電荷）→負(fù)極（正向正，負(fù)向負(fù)）負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+正極：2H++2e-=H2↑總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑外電路內(nèi)電路1、判斷正負(fù)極寫出總反應(yīng)式一、電極反應(yīng)方程式的書寫CFeCuSO4正極反應(yīng)物負(fù)極反應(yīng)物FeCu2+總反應(yīng)式：

Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋CuAl?2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑H2O2、判斷還原劑（化合價上升），寫出負(fù)極反應(yīng)式

（1）電極本身反應(yīng)a、生成的陽離子不與電解質(zhì)反應(yīng)還原劑-ne-====陽離子CFeCuSO4（一）Fe

－2e－

=Fe2+

b、生成的陽離子與電解質(zhì)反應(yīng)還原劑-ne-+反應(yīng)離子====新的離子/沉淀（一）Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-3、判斷氧化劑（化合價下降），寫出正極反應(yīng)式

（1）依據(jù)總反應(yīng)方程式確定氧化劑，再依據(jù)電解質(zhì)環(huán)境，確定產(chǎn)物CFeCuSO4

Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋Cu正極(石墨)：Cu2++2e－=Cu（2）正極=總--負(fù)極正極反應(yīng):總反應(yīng):負(fù)極反應(yīng)：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑×22Al-6e-+8OH-=2[Al(OH)4]-—+6e--6OH-+6H2O=+3H2↑+6OH-6H2O+6e-＝3H2↑+6OH-Fe－2e-=Fe2+2Fe3++2e-=2Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe-FeCl3-C電極電解質(zhì)：正極反應(yīng):總反應(yīng):負(fù)極反應(yīng)：練一練Cu－2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+Cu-FeCl3-C電極電解質(zhì)：正極反應(yīng):總反應(yīng):負(fù)極反應(yīng)：一、一次電池總反應(yīng)Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O一次電池放電后不可再充電一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動，也叫做干電池負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+正極：

+2e-+2MnO2=2NH3↑+Mn2O3+H2O0+4+2+31、普通鋅錳電池優(yōu)點(diǎn)：制作簡單，便于攜帶，價格便宜；缺點(diǎn)：放電時間短，電壓下降快；容易漏液（鋅外殼變?。┖隣頝H4Cl顯酸性）Zn—MnO2

—NH4Cl一次電池電池總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

負(fù)極：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

正極：2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–

鋅粉取代鋅筒，KOH取代NH4Cl，增大接觸面積加快反應(yīng)速率，減少電池內(nèi)阻，電流大電壓高壽命長0+4+3+22、堿性鋅錳電池pH值增大Zn—MnO2

—KOH隨堂練習(xí)微型銀—鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液，電池總反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列說法正確的是A．電池工作過程中，KOH溶液濃度降低B．電池工作過程中，電解液中OH-向正極遷移C．負(fù)極發(fā)生反應(yīng)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2D．正極發(fā)生反應(yīng)Ag2O+2H++2e-=2Ag+H2O（）總反應(yīng)未消耗KOH，但是耗水，所以pH增大+100+2二、二次電池（充電電池）充電電池又稱二次電池，放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時又逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。鉛酸蓄電池鎳氫電池鋰離子電池二、二次電池電池總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋4H++2SO42-2PbSO4＋2H2O負(fù)極：Pb+

–2e-=PbSO4正極：PbO2+4H++

+2e-=PbSO4+2H2O30%稀硫酸+40+21、鉛酸蓄電池Pb—PbO2—H2SO4轉(zhuǎn)移電子2mol，消耗

molH2SO4，負(fù)極質(zhì)量

、

g，正極質(zhì)量

、

g；

molH+移向

極，

molSO42--移向

極；工作時電解質(zhì)的濃度

，密度

；；2增大96增大264正1負(fù)減小減小三、燃料電池一種連續(xù)地將燃料與氧化劑（常為O2）的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電池。-+1、不是真正在電池內(nèi)燃燒，高效、環(huán)保2.轉(zhuǎn)化率高，但<100%3.兩電極可為同種材料,一般為Pt

電極不參與反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用4.燃料不能儲存在電池內(nèi)部，而是存放在外部設(shè)備質(zhì)子交換膜O2H2/CH4/CH3OH負(fù)極正極(1)判斷正、負(fù)極燃料電池電極反應(yīng)式的書寫技巧(2)先寫總反應(yīng)式(考慮燃燒產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng))正極：負(fù)極：(3)再寫正極反應(yīng)式(考慮電解質(zhì)溶液)：①酸性：O2＋4H++4e-=2H2OO2＋2H2O+4e-=4OH-O2＋4e-=2O2-用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式，即得負(fù)極反應(yīng)式。(即將總反應(yīng)式中的O2全部消去。)(4)最后寫負(fù)極反應(yīng)式：CH3OH燃料電池(堿性電解質(zhì))總反應(yīng)式2CH3OH

+3O2+4OH-

=2CO32-

+6H2O

③固體電解質(zhì)：O2燃料(H2、CH4、C2H5OH等)電池總反應(yīng)就是燃料燃燒的產(chǎn)物，注意燃燒產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶反應(yīng)②中性或堿性：④熔融碳酸鹽電解質(zhì):O2+4e-+2CO2=2CO32-酸性堿性CNCO2CO32--N2H2SO4(aq)H2O2—+負(fù)極：2H2-4e-

=4H+正極：O2+4e-

+4H+

=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O酸性:1、氫氧燃料電池NaOH(aq)H2O2—+堿性:負(fù)極：2H2-4e-+4OH-=4H2O正極：O2+4e-

+2H2O=4OH-總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O⑶中性介質(zhì)氫氧燃料電池的電極反應(yīng)負(fù)極：2H2-4e-=4H+正極：O2+2H2O+4e-=4OH-⑷金屬氧化物介質(zhì)氫氧燃料電池的電極反應(yīng)負(fù)極：2H2-4e-+2O2—=2H2O總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O正極：O2+4e-=2O2—負(fù)極：2H2-4e-+2CO3

2—=2H2O+2CO2總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O正極：O2+4e—+2CO2=2CO3

2—⑸熔融碳酸鹽介質(zhì)氫氧燃料電池的電極反應(yīng)甲烷燃料電池KOH甲醇燃料電池KOH肼燃料電池KOH負(fù)極：CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O總反應(yīng)：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O正極：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－負(fù)極：2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO32-＋12H2O總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O正極：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－負(fù)極：N2H4＋4O