一輪復(fù)習(xí)——化學(xué)電源

1、第三單元 電化學(xué)基礎(chǔ)第第1 1節(jié)節(jié) 化學(xué)電源化學(xué)電源全局性掌控全局性掌控本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容為本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容為原電池工作原理及其應(yīng)用原電池工作原理及其應(yīng)用原電池工作原理的考查往往以原電池工作原理的考查往往以新型能源電池新型能源電池或或燃料電池燃料電池為載體，考查原電池為載體，考查原電池正負(fù)極的判斷正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫電極反應(yīng)式的書(shū)寫、電子或電流的方向電子或電流的方向及及溶液溶液pH的變化的變化等；原電池原理的應(yīng)用主要考查等；原電池原理的應(yīng)用主要考查原電原電池的設(shè)計(jì)池的設(shè)計(jì)、電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕以及以及解釋某些化學(xué)現(xiàn)象解釋某些化學(xué)現(xiàn)象等預(yù)計(jì)等預(yù)計(jì)實(shí)物圖分析、新型電池分析、電解池實(shí)物圖分析、新

2、型電池分析、電解池與原電池的聯(lián)系以及設(shè)置趣味電化學(xué)實(shí)驗(yàn)與原電池的聯(lián)系以及設(shè)置趣味電化學(xué)實(shí)驗(yàn)是近是近年高考的熱點(diǎn)年高考的熱點(diǎn).探究一：電極反應(yīng)式的書(shū)寫探究一：電極反應(yīng)式的書(shū)寫1.一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫原則一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫原則負(fù)極：負(fù)極： 失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)（失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)（一般是負(fù)極本身失電子一般是負(fù)極本身失電子）正極：正極： 得電子，發(fā)生還原反應(yīng)（得電子，發(fā)生還原反應(yīng)（一般是溶液中陽(yáng)離子在一般是溶液中陽(yáng)離子在正極上得電子正極上得電子，但也可能是，但也可能是OO2 2在正極上得電子（吸在正極上得電子（吸氧腐蝕），或正極本身得電子）氧腐蝕），或正極本身得電子）總反應(yīng)式總反應(yīng)式 = = 正

3、極反應(yīng)式正極反應(yīng)式 + + 負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式 對(duì)于二次電池對(duì)于二次電池( (可逆電池可逆電池) )，一定要看清楚，一定要看清楚“充充電、放電電、放電”的方向。的方向。放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理。2. 電極反應(yīng)式的書(shū)寫電極反應(yīng)式的書(shū)寫(1)一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫即化合價(jià)升高的負(fù)極材料，降低的是正極材料(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫如如CH4酸性燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫：酸性燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫：CH42O2 = CO22H2O(總反應(yīng)式總反應(yīng)式)2O28H8e = 4H2O

4、(正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式)CH42H2O8e = CO28H(負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式)一般型：負(fù)極金屬與電解質(zhì)液反應(yīng)一般型：負(fù)極金屬與電解質(zhì)液反應(yīng)類型一：負(fù)極金屬與電解質(zhì)液不反應(yīng)類型一：負(fù)極金屬與電解質(zhì)液不反應(yīng) （與溶解在溶液中的（與溶解在溶液中的O2反應(yīng)）反應(yīng)）類型二：特殊電解質(zhì)液類型二：特殊電解質(zhì)液類型三：帶鹽橋的原電池類型三：帶鹽橋的原電池原電池的幾種特殊類型原電池的幾種特殊類型稀硫酸稀硫酸CFeA食鹽水食鹽水FeCA題組一題組一 判斷正負(fù)極，書(shū)寫化學(xué)電源電極反應(yīng)式判斷正負(fù)極，書(shū)寫化學(xué)電源電極反應(yīng)式1寫出右圖裝置原電池的電極反應(yīng)式和原電池寫出右圖裝置原電池的電極反應(yīng)式和原電池 總反應(yīng)式總反應(yīng)

5、式負(fù)極：負(fù)極： . 正極：正極： . 總反應(yīng)：總反應(yīng)： . 若裝置中稀若裝置中稀H2SO4換成換成NaCl溶液，溶液， （填（填“能能”或或“不能不能”）構(gòu)成原電池，若能，）構(gòu)成原電池，若能，請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和原電池總反應(yīng)式請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和原電池總反應(yīng)式負(fù)極：負(fù)極： . 正極：正極： . 總反應(yīng)：總反應(yīng)： .2(2013海南改編海南改編)Mg-AgCl電池是一種能被海水激電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為：活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為： 2AgCl + Mg = Mg2+ + 2Ag + 2Cl。試書(shū)寫該電池的正負(fù)極反應(yīng)式。試書(shū)寫該電池的正負(fù)極反應(yīng)式。負(fù)極：負(fù)極

6、： . 正極：正極： . 3. 我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為：流。電池總反應(yīng)為： 4A1 + 3O2 + 6H2O = 4A1(OH)3。負(fù)極：負(fù)極： . 正極：正極： .書(shū)寫原電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下四點(diǎn)：書(shū)寫原電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下四點(diǎn)：(1)(1)明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他 物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價(jià)的變化；物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價(jià)的變化；(2)(2)確定電池的正極反應(yīng)物是電解

7、質(zhì)溶液中的離確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的離 子，還是其他物質(zhì)子，還是其他物質(zhì)( (如溶有或通入的氣如溶有或通入的氣) )；(3)(3)判斷是否存在特定的條件判斷是否存在特定的條件( (如介質(zhì)中的粒子如介質(zhì)中的粒子 HH、OHOH非放電物質(zhì)參加反應(yīng)非放電物質(zhì)參加反應(yīng)) )，進(jìn)而推斷，進(jìn)而推斷 電解質(zhì)溶液的酸堿性的變化；電解質(zhì)溶液的酸堿性的變化；(4)(4)總的反應(yīng)式是否滿足：總的反應(yīng)式是否滿足： 質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)1】1有關(guān)右圖裝置的敘述正確的是（有關(guān)右圖裝置的敘述正確的是（ ）A右圖裝置不能構(gòu)成原電池右圖裝置不能構(gòu)成原電

8、池 B這是電解這是電解NaOH溶液的裝置溶液的裝置C該裝置中該裝置中Fe為陰極，電極反應(yīng)為：為陰極，電極反應(yīng)為： Fe+ 3OH Fe(OH)3+3eD該裝置中該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為：為正極，電極反應(yīng)為： O2 + 2H2O +4e4OHD2原電池的電極名稱與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與原電池的電極名稱與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中不正確的是（電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中不正確的是（ ） A由由Al、Cu、稀、稀H2SO4組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：式為：Al3eAl3+ B由由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)溶液組成原電池，其負(fù)極反

9、應(yīng)式為：式為：Al3e 4OHAlO22H2OC由由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：式為：Cu2e Cu2+ D由由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：為：Cu2e Cu2+C-+-+-+-+Fe2e Fe2+典型例題典型例題(2010浙江高考浙江高考)Li-Al/FeS電池是電池是一種正在開(kāi)發(fā)的車載電池，該電池中正極的電一種正在開(kāi)發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：極反應(yīng)式為：2LiFeS2e = Li2SFe，有，有關(guān)該電池的下列說(shuō)法中，正確的是（關(guān)該電池的下列說(shuō)法中，正確的是（ ）A. Li-

10、Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的的 化合價(jià)為化合價(jià)為1價(jià)價(jià)B. 該電池的電池反應(yīng)式為：該電池的電池反應(yīng)式為： 2LiFeS = Li2SFeC. 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Al3e = Al3D. 充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為： Li2SFe2e= 2LiFeS名師精析名師精析在在Li-Al/FeS電池中，負(fù)極材料為電池中，負(fù)極材料為L(zhǎng)i-Al，該材料中該材料中Li以游離態(tài)存在，化合價(jià)為以游離態(tài)存在，化合價(jià)為0價(jià)，故價(jià)，故A錯(cuò)；錯(cuò)；負(fù)極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)式為2Li2e = = 2Li，C錯(cuò)；已知正極錯(cuò)；已知正極

11、反應(yīng)式為反應(yīng)式為2LiFeS2e = = Li2SFe，則總反，則總反應(yīng)為應(yīng)為2LiFeS = = Li2SFe，故，故B對(duì)；充電時(shí)，陰對(duì)；充電時(shí)，陰極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，故極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，故D錯(cuò)錯(cuò).答案答案B化學(xué)電源化學(xué)電源1、一次電池、一次電池2、二次電池、二次電池3、燃料電池、燃料電池鋅錳干電池、銀鋅紐扣電池鋅錳干電池、銀鋅紐扣電池鉛蓄電池、鋰電池鉛蓄電池、鋰電池氫氧燃料電池、甲醇染料電池氫氧燃料電池、甲醇染料電池一、化學(xué)電源的分類一、化學(xué)電源的分類:不能充電，用過(guò)之后不能復(fù)原不能充電，用過(guò)之后不能復(fù)原:可充電，多次重復(fù)使用可充電，多次重復(fù)使用Zn + 2OH- - 2e-

12、 = Zn(OH)22MnO2 +2H2O +2e- =2MnOOH + 2OH-2. 一次電池一次電池(堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池) 堿性鋅錳干電池的工作原理如圖堿性鋅錳干電池的工作原理如圖:0+4+2+3氫氧化氧錳氫氧化氧錳二、常見(jiàn)的化學(xué)電源二、常見(jiàn)的化學(xué)電源【歸納總結(jié)】【歸納總結(jié)】 電極反應(yīng)式的書(shū)寫電極反應(yīng)式的書(shū)寫(1)一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫即化合價(jià)升高的負(fù)極材料，降低的是正極材料(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫2. 一次電池一次電池(鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池) +1 +4+2+3Zn -2e+ 2OH= Zn(OH)2 Ag2O + 2e+ H2O =

13、 2Ag + 2OH 1堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅到廣泛應(yīng)用。鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)式為：質(zhì)，電池總反應(yīng)式為： Zn(s) + 2MnO2(s) + H2O(l)Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s) 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A電池工作時(shí)，鋅失去電子電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極C電池正極的電極反應(yīng)式：電池正極的電極反應(yīng)式： 2MnO2(s) + H2O(l)+2e Mn

14、2O3(s) + 2OH(aq) D外電路中每通過(guò)外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上電子，鋅的質(zhì)量理論上 減少減少6.5g【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)2】B0+4+2+3【感情加深】【感情加深】1. 與與MnO2Zn電池類似，電池類似，K2FeO4Zn也也 可以組成堿性電池，其電極反應(yīng)式可以組成堿性電池，其電極反應(yīng)式 正極：正極： ， 負(fù)極：負(fù)極： ， 該電池總反應(yīng)的離子方程式為：該電池總反應(yīng)的離子方程式為： 。如果把如果把“堿性電池堿性電池”改為改為“酸性電池酸性電池”，其，其電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 正極：正極： ， 負(fù)極：負(fù)極： ， 該電池總反應(yīng)的離子方程式為：該電池總反應(yīng)的離子方程式為

15、： 。2.2.二次電池二次電池( (以鉛蓄電池為例以鉛蓄電池為例) )Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放電放電充電充電(1)放電時(shí)的反應(yīng)放電時(shí)的反應(yīng):負(fù)極負(fù)極:_;正極正極:_;總反應(yīng)總反應(yīng): Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。(2)充電時(shí)的反應(yīng)充電時(shí)的反應(yīng):陰極陰極:_ ;陽(yáng)極陽(yáng)極:_ _ ;總反應(yīng)總反應(yīng): 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。Pb -2e- +SO42- = PbSO4PbO2+ 2e-+ 4H+SO42- = PbSO4+2H2OPbSO4 +2e- = Pb +SO42- PbSO4+2H2O - 2e- = P

16、bO2+ SO42- +4H+2（2011新課標(biāo)）鐵鎳蓄電池又稱愛(ài)迪生電池，新課標(biāo)）鐵鎳蓄電池又稱愛(ài)迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：放電時(shí)的總反應(yīng)為： Fe + Ni2O3 + 3H2O Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2 下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是（下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是（ ）A電池的電解液為堿性溶液，正極為電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3， 負(fù)極為負(fù)極為FeB電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 Fe +2OH2e Fe(OH)2C電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的pH降低降低D電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為 2Ni(OH)

17、2 + 2OH2e Ni2O3 +3H2O【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)2】C0+3+2+2Fe(OH)Fe(OH)2 2+2e+2eFe+2OHFe+2OHB B充電時(shí)作電解池充電時(shí)作電解池 高考中的新型電池，有高考中的新型電池，有“氫鎳電池氫鎳電池”、“高鐵電高鐵電池池”、“鋅鋅錳堿性電池錳堿性電池”、我國(guó)首創(chuàng)的、我國(guó)首創(chuàng)的“海洋電池海洋電池”、“燃料電池燃料電池”(如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料燃料電池電池)、“鋰離子電池鋰離子電池”、“銀鋅電池銀鋅電池”、“紐扣電池紐扣電池”

18、等這些電池一般具有高能環(huán)保、經(jīng)久耐用、電壓等這些電池一般具有高能環(huán)保、經(jīng)久耐用、電壓穩(wěn)定、比能量穩(wěn)定、比能量(單位質(zhì)量釋放的能量單位質(zhì)量釋放的能量)高等特點(diǎn)高等特點(diǎn) 取材于這些知識(shí)點(diǎn)的試題，由于題材廣、取材于這些知識(shí)點(diǎn)的試題，由于題材廣、信息新、陌生度大，所以，大多數(shù)考生對(duì)這信息新、陌生度大，所以，大多數(shù)考生對(duì)這類試題感到難，而難在何處又十分迷茫實(shí)類試題感到難，而難在何處又十分迷茫實(shí)際上這些題目主要考查的是學(xué)生遷移應(yīng)用的際上這些題目主要考查的是學(xué)生遷移應(yīng)用的能力具體有以下幾種考查角度：能力具體有以下幾種考查角度：2新型電池新型電池“放電放電”時(shí)正負(fù)極上電極反應(yīng)式的書(shū)寫時(shí)正負(fù)極上電極反應(yīng)式的書(shū)寫

19、首先根據(jù)電池反應(yīng)首先根據(jù)電池反應(yīng)分析物質(zhì)得失電子情況分析物質(zhì)得失電子情況，然后，然后再考慮電極反應(yīng)再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)的離子發(fā)生反應(yīng)；對(duì)于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以；對(duì)于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用利用總反應(yīng)總反應(yīng)較簡(jiǎn)單一極電極反應(yīng)式較復(fù)雜一較簡(jiǎn)單一極電極反應(yīng)式較復(fù)雜一極電極反應(yīng)式極電極反應(yīng)式的方法解決的方法解決3 3新型電池新型電池“充電充電”時(shí)陰、陽(yáng)極的判斷時(shí)陰、陽(yáng)極的判斷首先明確原電池放電時(shí)的正、負(fù)極，再根據(jù)電池充首先明確原電池放電時(shí)的正、負(fù)極，再根據(jù)電池充電時(shí)，電時(shí)，陽(yáng)極接正極、陰極接負(fù)極陽(yáng)極接正極、陰極接負(fù)極的原理進(jìn)行分析的原

20、理進(jìn)行分析4 4新型電池充、放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)新型電池充、放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng) 方向的判斷方向的判斷首先分清電池是放電還是充電；再判斷正、負(fù)極或首先分清電池是放電還是充電；再判斷正、負(fù)極或陰、陽(yáng)極，進(jìn)而可確定離子的移動(dòng)方向陰、陽(yáng)極，進(jìn)而可確定離子的移動(dòng)方向D D注意熱激活電池的工作條件注意熱激活電池的工作條件【其他新型、高效、環(huán)保電池】【其他新型、高效、環(huán)保電池】導(dǎo)學(xué)稿 P4 當(dāng)堂檢測(cè) 3 C C充電時(shí)陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)充電時(shí)陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)【其他新型、高效、環(huán)保電池】【其他新型、高效、環(huán)保電池】 D D 回回 原題原題考查角度：考查角度：新型燃料電池正負(fù)極的判斷，

21、不同環(huán)境下電新型燃料電池正負(fù)極的判斷，不同環(huán)境下電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)的書(shū)寫；離子的流向，極反應(yīng)式及電池反應(yīng)的書(shū)寫；離子的流向，電子的流向及電解質(zhì)溶液酸堿性的判斷。電子的流向及電解質(zhì)溶液酸堿性的判斷。能力要求：能力要求：考查知識(shí)的遷移能力考查知識(shí)的遷移能力三、燃料電池三、燃料電池1燃料電池燃料電池(1)電極：惰性電極。電極：惰性電極。(2)燃料：包含燃料：包含H2、CO、烴、烴(如如CH4、C2H6)、 醇醇(如如C2H5OH)等。等。(3)電解質(zhì)：電解質(zhì)： 酸性酸性電解質(zhì)溶液，如電解質(zhì)溶液，如H2SO4溶液；溶液； 堿性堿性電解質(zhì)溶液，如電解質(zhì)溶液，如NaOH溶液；溶液； 熔融氧化物熔融氧化物

22、，如，如Y2O3； 熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽，如，如K2CO3等。等。包含包含三、燃料電池三、燃料電池第一步：寫出電池總反應(yīng)式第一步：寫出電池總反應(yīng)式 燃料電池的總反應(yīng)與燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合加合后的反應(yīng)。后的反應(yīng)。如：氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為如：氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為 2H2O2=2H2O； 甲烷燃料電池甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為NaOH溶液溶液)的反應(yīng)的反應(yīng)式為式為 CH42O2=CO22H2O CO22OH-=CO32-H2O 式式得燃料電池總反應(yīng)式為式式得燃料電池總反應(yīng)式為 C

23、H42O22OH-=CO32-3H2O2. 燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫第二步：第二步：寫出電池的正極反應(yīng)式寫出電池的正極反應(yīng)式 根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是應(yīng)的物質(zhì)都是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式： (2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式： (3)固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)高

24、溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式環(huán)境下電極反應(yīng)式 (4)熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽(如：熔融如：熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：環(huán)境下電極反應(yīng)式： O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OHO24e=2O2 O22CO24e=2CO32-。第三步：第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式 寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式電池的總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式電池的總反應(yīng)式 正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式注意：在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)，注意：在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)， 要約去正極的反應(yīng)物要約去正極的反應(yīng)物OO2 2知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建不同介質(zhì)對(duì)燃料電池電極反應(yīng)式書(shū)寫的影響不

25、同介質(zhì)對(duì)燃料電池電極反應(yīng)式書(shū)寫的影響以甲烷燃料電池為例來(lái)分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)以甲烷燃料電池為例來(lái)分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書(shū)寫方法：式的書(shū)寫方法：(1)酸性條件酸性條件 燃料電池總反應(yīng)式：燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O 燃料電池正極反應(yīng)式：燃料電池正極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O 2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式： _ 。(2)堿性條件堿性條件 燃料電池總反應(yīng)式：燃料電池總反應(yīng)式： CH42O22NaOH=Na2CO33H2O 燃料電池正極反應(yīng)式：燃料電池正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH 2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：_ _

26、。CH48e2H2O=CO28HCH410OH8e=CO32-+7H2O不同介質(zhì)對(duì)燃料電池電極反應(yīng)式書(shū)寫的影響不同介質(zhì)對(duì)燃料電池電極反應(yīng)式書(shū)寫的影響(3)固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)高溫下能傳導(dǎo)O2) 燃料電池總反應(yīng)式：燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O 燃料電池正極反應(yīng)式：燃料電池正極反應(yīng)式：O24e=2O2 2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式： _ 。 (4)熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽(如：熔融如：熔融K2CO3)環(huán)境下環(huán)境下 電池總反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O 正極電極反應(yīng)式：正極電極反應(yīng)式：O22CO24e=2CO 2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)

27、式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式： _ 。CH44O28e=CO22H2O請(qǐng)分別寫出下列各燃料電池的正負(fù)極反應(yīng)式總反應(yīng)式請(qǐng)分別寫出下列各燃料電池的正負(fù)極反應(yīng)式總反應(yīng)式(1) H2/O2/H2SO4 H2/O2/KOH(2) 乙烷乙烷(CH3CH3)/O2/H2SO4 乙烷乙烷(CH3CH3)/ /O2/KOH(3) 甲醇甲醇(CH3OH)/O2/H2SO4 甲醇甲醇(CH3OH)/ /O2/KOH(4) 乙醇乙醇(CH3CH2OH)/O2/H2SO4 乙醇乙醇(CH3CH2OH)/ /O2/KOH(5)（導(dǎo)學(xué)稿（導(dǎo)學(xué)稿 P3） 探究三探究三 3(6)（導(dǎo)學(xué)稿（導(dǎo)學(xué)稿 P3） 探究三探究三 4【合作與

28、探究】【合作與探究】【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)3】1阿波羅號(hào)宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電阿波羅號(hào)宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：池反應(yīng)為：2H2 + O2 2H2O，電解質(zhì)溶液為，電解質(zhì)溶液為KOH溶溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使水分蒸發(fā)，則下列敘述液，反應(yīng)保持在較高溫度，使水分蒸發(fā)，則下列敘述正確的是（正確的是（ ） A此電池能發(fā)出藍(lán)色光焰此電池能發(fā)出藍(lán)色光焰 BH2為正極，為正極，O2為負(fù)極為負(fù)極 C工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH不斷增大不斷增大 D正極電極反應(yīng)式為：正極電極反應(yīng)式為：O24H4e 2H2O2在乙醇燃料電池在乙醇燃料電池(電解質(zhì)為電解質(zhì)為KOH)中，

29、通入中，通入正極的物質(zhì)的化學(xué)式為正極的物質(zhì)的化學(xué)式為 ， 正極的電極反應(yīng)式為正極的電極反應(yīng)式為 ； 乙醇在乙醇在 極發(fā)生了極發(fā)生了 反應(yīng)（填反應(yīng)（填“還還原原”或或“氧化氧化”），）， 負(fù)極的電極反應(yīng)式為負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。O2 O O2 2 + 4e- + 2H+ 4e- + 2H2 2O = 4OH-O = 4OH- 負(fù)負(fù)氧化氧化CH3CH2OH 12e-+16OH-= 2CO32-+ 11H2O 3有人設(shè)計(jì)出利用有人設(shè)計(jì)出利用CH4和和O2的反應(yīng)，用鉑電極在的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在在O2中燃燒，則下列說(shuō)法不

30、正確的是（中燃燒，則下列說(shuō)法不正確的是（ ）A每消耗每消耗1molCH4可以向外電路提供可以向外電路提供 8moleB負(fù)極上負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式失去電子，電極反應(yīng)式 CH4 +10OH8e= CO32+ 7H2OC正極上正極上O2獲得電子，電極反應(yīng)式為獲得電子，電極反應(yīng)式為 O2 + 2H2O + 4e= 4OHD電池放電后，溶液電池放電后，溶液PH不斷升高不斷升高D D4如圖是市場(chǎng)上常見(jiàn)的兩種燃料電池示意圖下列如圖是市場(chǎng)上常見(jiàn)的兩種燃料電池示意圖下列有關(guān)電池電極有關(guān)電池電極a、b、c、d的敘述正確的是（的敘述正確的是（ ） A電極電極a為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為

31、H2O B電極電極b為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O C電極電極c為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O D電極電極d為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O【當(dāng)堂檢測(cè)】【當(dāng)堂檢測(cè)】C C正正負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)5科學(xué)家成功開(kāi)發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，科學(xué)家成功開(kāi)發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池的說(shuō)法不正。下列對(duì)該燃料電池的說(shuō)法不正確的是（確

32、的是（ ） A在熔融電解質(zhì)中，在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極由負(fù)極移向正極 B該電池的總反應(yīng)是該電池的總反應(yīng)是C3H85O2=3CO24H2O C電路中每通過(guò)電路中每通過(guò)5 mol電子，約有電子，約有5.6 L標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化下的丙烷被完全氧化 D通入丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)通入丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為為C3H820e10O2=3CO24H2OA A6(2015新課標(biāo)新課標(biāo)I)微生物電池是指在微生物的作用下微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池說(shuō)法錯(cuò)

33、誤的是（示。下列有關(guān)微生物電池說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A正極反應(yīng)中有正極反應(yīng)中有CO2生成生成 B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移 C質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) D電池總反應(yīng)為電池總反應(yīng)為C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O正正負(fù)負(fù)D負(fù)極負(fù)極CH4空氣空氣 堿性堿性CO2NH3是堿性氣體是堿性氣體(3)(3)氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見(jiàn)的無(wú)毒氣體和水，該電池的電極總反應(yīng)：見(jiàn)的無(wú)毒氣體和水，該電池的電極總反應(yīng)：_ ，正極的電極反應(yīng)式是：正極的電極反應(yīng)式是：_。4NH3

34、 3O2= 2N2 6H2O3O212e 6H2O=12OH(或或O2 4e 2H2O=4OH)【訓(xùn)練訓(xùn)練1】 固體氧化物燃料電池是由美國(guó)西屋固體氧化物燃料電池是由美國(guó)西屋(Westinghouse)公司公司研制開(kāi)發(fā)的。它以固體氧化鋯研制開(kāi)發(fā)的。它以固體氧化鋯氧化釔為電解質(zhì)，這氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2)在其間通過(guò)。在其間通過(guò)。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是( )。A A有有O O2 2放電的放電的a a極為電池的負(fù)極極為電池的負(fù)極B B有有H H2 2放電的放電的b b極為電池的正極極為電池的正極C Cb b極對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)為：極對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)為： H H2 22OH2OH2e2e=2H=2H2 2O OD D該電池的總反應(yīng)方程式為：該電池的總反應(yīng)方程式為： 2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O OD D 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還