《原電池》復(fù)習(xí)

1、一、原電池的定義：一、原電池的定義：將將 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?的裝置。的裝置?；瘜W(xué)能化學(xué)能電能電能二、原電池的實(shí)質(zhì)：二、原電池的實(shí)質(zhì)： 。自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)三、工作原理：三、工作原理：電極名稱電極名稱負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料電極反應(yīng)電極反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)類型 反應(yīng)反應(yīng) 反應(yīng)反應(yīng)電子流向電子流向由由_沿沿導(dǎo)線導(dǎo)線流向流向_離子移動(dòng)方向離子移動(dòng)方向ZnZnCuCuZn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e- -=Cu=Cu氧化氧化還原還原Zn(Zn(負(fù)極負(fù)極) )Cu(Cu(正極正極) )mACuCuZn2+Cu2+SO4 2-SO4 2-Z

2、nZnK+Cl-Zn2+mAZn - 2eZn - 2e- - = Zn= Zn2+2+CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e- - = Cu= Cu構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路使溶液保持電中性使溶液保持電中性外電路外電路內(nèi)電路內(nèi)電路氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)鹽鹽橋橋還原還原反應(yīng)反應(yīng)+負(fù)負(fù)極極正正極極工作原理四、構(gòu)成條件：四、構(gòu)成條件：(1)(1)兩個(gè)兩個(gè) 的電極；的電極； (2)(2)將電極插入將電極插入 中；中；(3)(3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成 ； (4)(4)能自發(fā)進(jìn)行的能自發(fā)進(jìn)行的 反應(yīng)。反應(yīng)。 活性不同活性不同電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液閉合回路閉合回路氧化還原氧化還原例例1 1、下列裝置中

3、能形成原電池的是、下列裝置中能形成原電池的是 。BD五、原電池正、負(fù)極的判斷方法：五、原電池正、負(fù)極的判斷方法：負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料活潑性較強(qiáng)的金屬活潑性較強(qiáng)的金屬活潑性較弱的金屬活潑性較弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘倩驅(qū)щ姷姆墙饘匐娮恿鲃?dòng)方向電子流動(dòng)方向電子流出一極電子流出一極電子流入一極電子流入一極電流方向電流方向電流流入一極電流流入一極電流流出一極電流流出一極電解質(zhì)溶液中離子電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向的移動(dòng)方向陰離子移向的一極陰離子移向的一極 陽(yáng)離子移向的一極陽(yáng)離子移向的一極發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象電極溶解電極溶解電極增重或有氣泡電極增重或

4、有氣泡放出放出鉛蓄電池鉛蓄電池(1)(1)總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 42H2H2 2O O(2)(2)放電的電極反應(yīng)為：放電的電極反應(yīng)為：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：(3)(3)充電的電極反應(yīng)為：充電的電極反應(yīng)為：陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極：陰極：PbSO42 2ePbSO4PbO24H SO42 2ePbSO4 2H2OPbSO42H2O 2ePbO24H SO42 PbSO42ePb SO42 接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極 還原反應(yīng)還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)例例2 2、最近，科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池，這種、最近，科學(xué)

5、家研制出一種紙質(zhì)電池，這種“ “軟電池軟電池” ”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為：邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為：ZnZn2MnO2MnO2 2H H2 2O OZnOZnO2MnO(OH)2MnO(OH)下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是（ ）A A該電池該電池ZnZn為負(fù)極，為負(fù)極，ZnOZnO為正極，為正極，MnOMnO2 2為催化劑為催化劑B B該電池的負(fù)極反應(yīng)為：該電池的負(fù)極反應(yīng)為： MnO MnO2 2e eH H2 2O OMnO(OH)MnO(OH)OHOHC C導(dǎo)電時(shí)外電路電子由導(dǎo)

6、電時(shí)外電路電子由ZnZn流向流向MnOMnO2 2，內(nèi)電路電子由，內(nèi)電路電子由MnOMnO2 2流向流向ZnZnD D電池工作時(shí)水分子和電池工作時(shí)水分子和OHOH都能通過(guò)薄層紙片都能通過(guò)薄層紙片D六、電極反應(yīng)式的書寫：六、電極反應(yīng)式的書寫：規(guī)律：規(guī)律： 原電池的兩電極反應(yīng)式之和即為總反應(yīng)式原電池的兩電極反應(yīng)式之和即為總反應(yīng)式寫法：寫法： 1、先寫出總反應(yīng)方程式并改寫為離子反應(yīng)方程式、先寫出總反應(yīng)方程式并改寫為離子反應(yīng)方程式 2、標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目、標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 3、寫出較易的一個(gè)電極反應(yīng)式（電荷配平法快速書、寫出較易的一個(gè)電極反應(yīng)式（電荷配平法快速書寫）寫） 4、總反應(yīng)式減去一電

7、極反應(yīng)式即為另一個(gè)電極反應(yīng)、總反應(yīng)式減去一電極反應(yīng)式即為另一個(gè)電極反應(yīng)式。式。書寫注意事項(xiàng)：書寫注意事項(xiàng)： 一看電極材料；二看環(huán)境介質(zhì)；三看附加條件與信息。一看電極材料；二看環(huán)境介質(zhì)；三看附加條件與信息。 例例3、書寫下列電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式、書寫下列電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式CuAgHNO3負(fù)：負(fù)：_ 正：正： _ 總：總： _ 3Cu-6e3Cu-6e- -=3Cu=3Cu2+2+2NO2NO3 3- -+6e+6e- -+8H+8H+ +=2NO=2NO+4H+4H2 2O O3Cu+8H3Cu+8H+ +2NO+2NO3 3- -=3Cu=3Cu2+ 2+ 2NO2NO+4H+4H2 2

8、O O稀硫酸稀硫酸MgAlMgAlH2SO4負(fù)：負(fù)：_正：正：_總：總：_Mg-2eMg-2e- -=Mg=Mg2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Mg+2HMg+2H+ +=Mg=Mg2+2+H H2 2NaOHMgAlMgAlNaOH負(fù)：負(fù)：_正：正： _總：總： _2Al-6e2Al-6e- -8OH8OH- -=2AlO=2AlO2 2- -+4H+4H2 2O O6H6H2 2O+O+6e6e- -=3H=3H2 2+6OH+6OH- -2Al+2OH2Al+2OH- -+2H+2H2 2O O=3H=3H2 2+ +2AlO2AlO2 2- -【注注】燃料電池的電極

9、反應(yīng)式和總反應(yīng)式書寫步驟：燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式書寫步驟：（1 ）寫出燃燒反應(yīng)正確的化學(xué)方程式；）寫出燃燒反應(yīng)正確的化學(xué)方程式；（2）根據(jù)）根據(jù)電解液電解液改寫改寫燃料電池總反應(yīng)燃料電池總反應(yīng)；（3）寫出）寫出正極的電極反應(yīng)式正極的電極反應(yīng)式(一般較簡(jiǎn)單一般較簡(jiǎn)單);（4）由燃料電池總反應(yīng)式減去正極的電極反應(yīng)式得到負(fù)）由燃料電池總反應(yīng)式減去正極的電極反應(yīng)式得到負(fù)極的電極反應(yīng)式。極的電極反應(yīng)式。 氫氧燃料電池氫氧燃料電池介質(zhì)介質(zhì)電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：稀稀H2SO4負(fù)極負(fù)極正極正極KOH溶液溶液負(fù)極負(fù)極正極正極允許允許O2-通過(guò)的通過(guò)的固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)負(fù)極負(fù)極正極正極2H2+O2=2

10、H2O2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+ =2H2O2H2-4e-+4OH-= 4H2OO2+4e-+2H2O=4OH- 2H2-4e-+2O2-= 2H2OO2+4e-=2O2-探究：探究：2CO+O2=2CO2電解質(zhì)為熔融鹽電解質(zhì)為熔融鹽K2CO3 ：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：_正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：_允許允許O2-通過(guò)的固體電解質(zhì)：通過(guò)的固體電解質(zhì)：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：_正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：_2CO-4e-+2CO32-=4CO2O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO-4e-+2O2-=2CO2O2+4e-=2O2-七、原電池的設(shè)計(jì)七、原電池的設(shè)計(jì)例例4 4、依據(jù)氧化

11、還原反應(yīng)：、依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)Cu(s) = Cu2+(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極電極X的材料是的材料是_；電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y是是_；(2)銀電極為電池的銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；(3)外電路中的電子是從外電路中的電子是從_電極流向電極流向_電極。電極。 CuCuAgNOAgNO3 3正正2Ag2Ag+ +2e+2e- -=2Ag=2AgCu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+CuCuAgAg八、計(jì)算八、計(jì)算例例5、對(duì)于鋅、對(duì)于鋅-銅銅-稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上的兩極變化是電子通過(guò)時(shí)，理論上的兩極變化是( )鋅片溶解了鋅片溶解了32.5g 鋅片增重鋅片增重32.5g 銅片上析出銅片上析出lg H2 銅片上析出銅片上析出1mol H2A.和和 B.和和 C.和和 D.和和例例6、過(guò)量的鋅粉與一定量的稀鹽酸反應(yīng)，為了減慢反應(yīng)、過(guò)量的鋅粉與一定量的稀鹽酸反應(yīng)，為了減慢反應(yīng)速率，但是又不影響生成的氫氣總量，可以采取的措施是速率，但是又不影響生成的氫氣總量