高三总复习-化学课件：第35课时原电池原理及其应用

1、第 课时,35,第 十 章,原电池原理及其应用,电离平衡 溶液 胶体,课堂练习1,课堂练习1,铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。研读下图，下列判断不正确的是( ),C,课堂练习2,AK闭合时，d电极反应式： PbSO4+2H2O-2e- = PbO2+4H+ B当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 mol CK闭合时，中 向c电极迁移 DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极,课堂练习2,本题考查电化学(原电池、电解池)的相关知识。K闭合时为电解池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-所以A正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0.2 mol 电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2 mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时作电源的负极，d表面生成PbO2，作电源的正极，所以D也正确。K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C错。,如图所示，各容器中均盛

2、有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序是( ) A. B. C. D.,A,课堂练习3,下列叙述不正确的是( ) A.铁表面镀锌，铁作阳极 B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应： O2+2H2O+4e- 4OH- D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl-2e- Cl2,A,课堂练习4,原电池原理及应用 1.原电池的判定 (1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极两极为导体存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)； 看溶液两极插入溶液中；,看回路形成闭合回路或两极直接接触； 看本质有无氧化还原反应发生，原电池反应应该是总反应能够发生的反应。 (2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看作电解池。 2.原电池原理的应用 加快反应速率；从理论上揭示钢铁腐蚀的原因； 判断金属活动性的强弱；制作化学电源。,原电池原理及应用,注意：活泼性很强的金属单质不可做原电池的负极，如K、Na、Ca等； 两极得失电子数相等； 电极反应式常用“

3、”不用“ ”。 电极反应中若有气体生成，需加“”，原电池的总反应式：一般把正极和负极的电极反应式相加而得，若电解质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。,原电池原理及应用,【例1】 LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li+FeS+2e-=Li2S+Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是( ) ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价 B该电池的电池反应式为2Li+FeS=Li2S+Fe C负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+ D充电时，阴极发生的电极反应式为 Li2S+Fe-2e-=2Li+FeS,课堂练习5,Li和Al都属于金属，所以LiAl应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，A错误；由正极反应式知负极应该是Li失去电子而不是Al，选项C错误，B正确；充电时阴极相当于原电池的负极，要得电子，正确的反应式是2Li+2e-=2Li，所以选项D也错误。 【答案】B,【变式1】下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，

4、电池中发生的反应为：,课堂练习6,课堂练习6,下列关于该电池叙述错误的是( ) A电池工作时，是将太阳能转化为电能 B电池工作时，I-在镀铂导电玻璃电极上放电 C电池中镀铂导电玻璃为正极 D电池的电解质溶液中I-和I的浓度不会减少,B,B选项错误，从示意图可看出在外电路中电子由负极流向正极，即镀铂电极作正极，发生还原反应：I+2e-=3I-。,课堂练习6,原电池电极名称确定和电极反应的书写 在书写原电池的电极反应式时，首先应正确判断原电池的两个电极名称，而后再写电极反应式。 1.原电池电极名称判断方法： (1)根据电子流动方向判断。 在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。,(2)根据两极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断。负极总是失去电子，发生氧化反应，正极总是得到电子发生还原反应。 (5)根据现象判断。溶解的一极为负极，增重或放出气体的一极为正极。,1.原电池电极名称判断方法：,(6)根据电池总反应

5、式中元素化合价的升降判断。元素化合价升高的电极材料为负极，元素化合价降低的电极材料为正极。 2.原电池电极反应式和总反应方程式书写： 负极：还原剂-ne- 氧化产物 正极：氧化剂+ne- 还原产物,1.原电池电极名称判断方法：,原电池电极名称确定和电极反应的书写,注意:还应结合电解质溶液进行配平，即看氧化产物、还原产物能否与电解质溶液中的某一成分发生离子反应。 原电池两极电子得失相等，其总反应为正、负两极反应“相加”，电池总反应减去某一电极的反应，便可得到另一电极反应。 例：铝镁电池、铝铜电池在不同电解质溶液中两极反应式的书写,原电池电极名称确定和电极反应的书写,(1)铝镁电池,(2)铝铜电池,【例2】某甲烷氧气燃料电池的结构如下图所示，该电池的两个电极均由多孔碳制成，以30%KOH溶液为电解质溶液，气体从多孔碳隙逸出并在电极表面放电。,课堂练习7,(1)总反应的离子方程式(考虑KOH的作用)： 。 (2)通入CH4的电极为 极， 请写出该极的电极反应式： 。,负,课堂练习7,(1)CH4+2O2 CO2+2H2O， CO2+2OH- C +H2O，+得：CH4+2O2+2OH- C

6、+3H2O (2)方法一：依据 负极电极反应式+正极电极反应式=总反应方程式。 由总反应方程式可知：O2的化合价降低，得到电子，O2为正极。,O2+4e- 2O2-，但在溶液中有： H2O H+OH-，因此O2-+H+ OH-，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e- 4OH- -2得： CH4-8e-+10OH- C +7H2O 方法二：一步直接写出。 CH4中碳的化合价升高，失去电子，CH4为负极。,a.列物质，标得失：根据总反应式，列出总式两边化合价升高的有关物质，并根据化合价升高值确定失去电子的数目。即：CH4-8e- C b.选离子，配电荷：根据电解质溶液的酸碱性，用H+或OH-或其他离子配平，使反应式两边电荷总数相等。,方法二：一步直接写出,式中左边8个正电荷，右边2个负电荷，为了使两边电荷平衡：在右边加10个正电荷10H+，虽电荷平衡，但介质为碱性，在碱性溶液中不可能生成H+，因此：在左边加10个负电荷10OH-，即：CH4+10OH-8e- C 注意：酸性介质中选H+或其他阳离子平两边电荷，碱性介质中选OH-或其他阴离子平两边电荷。,c.配个数，巧用水：用观察法配相应的化学计量数，使两边原子个数相等，如果两边H、O原子个数不相等，且其比值为21，可用H2O配平。中左边多14个H、7个O，因此在右边加7H2O，即： CH4+10OH-8e- C +7H2O。 【答案】 (1)CH4+2O2+2OH- C +3H2O (2)负；CH4-8e-+10OH- C +7H2O,【变式2】(1)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种以氢氧化锌为电解质的新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中间形成，且电极反应产生的水，经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为：2H2+O2 2H2O，则负极通的是 ，正极通的是 ，正、负两极电极反应式分别为：正极： ；负极： 。,H2,O2,课堂练习8,(2)若把KOH改为稀H2SO4作导电物质，则电极反应式分别为 ， 。(1)和(2)的电池液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？ (3)若把H2改为CH4，用KOH作导电物质，则电极反应式分别为 ， 。,的pH将变大。,(1)中电池液的pH将变小， (2)中电池液,课堂练习8,

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