化學(xué)電源高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

【補(bǔ)充】電極反應(yīng)的書寫方法：負(fù)極：還原劑－ｎｅ－＝氧化產(chǎn)物正極：氧化劑＋ｎｅ－＝還原產(chǎn)物正極材料一般不參與反應(yīng)，起傳導(dǎo)電子的作用負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.AlCu2Al-6e-=2Al3+

6H++6e-=3H22Al+6H+=2Al3++3H2

注意：較活潑金屬不一定為負(fù)極原電池總反應(yīng)式=負(fù)極反應(yīng)式+正極反應(yīng)式

=氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物注：得失電子守恒課堂練習(xí)

寫出下列原電池中的電極反應(yīng)和總反應(yīng)①Cu︱FeCl3溶液︱Pt②Zn︱AgNO3溶液︱Cu負(fù)極：Cu—2e-=Cu2+正極：2Fe3++2e-=2Fe2+負(fù)極：Zn—2e-=Zn2+正極：2Ag++2e-=2Ag③Al︱濃硝酸︱Cu負(fù)極：Cu—2e-=Cu2+正極:4H++2NO3-+2e-=

2H2O+2NO2↑總反應(yīng)：

Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑總反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+總反應(yīng)：Zn+2Ag+=Zn2++2Ag[例題]請(qǐng)寫出右邊原電池的電極反應(yīng)式。MgAlNaOH溶液A先寫出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2H2O+2OH－=2AlO2－+3H2↑拆成離子方程式：根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極負(fù)極：Al，失e-2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O

負(fù)極總反應(yīng)：2Al－6e－+8OH-＝2AlO2-+4H2O正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)：6H2O＋6e-

＝6OH-

＋3H2↑四步法——電極反應(yīng)式書寫方法：【歸納總結(jié)】判找標(biāo)配準(zhǔn)確找出電極反應(yīng)物和電極產(chǎn)物準(zhǔn)確判斷電池的正、負(fù)極根據(jù)有關(guān)元素化合價(jià)變化標(biāo)出電子得失數(shù)目根據(jù)環(huán)境配平電荷，最后根據(jù)原子個(gè)數(shù)配平電極反應(yīng)式化學(xué)電池第3課時(shí)第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解干電池、充電電池、燃料電池等發(fā)展中的化學(xué)電源特點(diǎn)2.能正確書寫簡單化學(xué)電源的電極反應(yīng)式

通過前面的學(xué)習(xí)，我們了解了原電池的工作原理和構(gòu)成條件。為了滿足生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究等各方面的需要，科學(xué)家根據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)出了許許多多形狀各異、用途不同的實(shí)用電池，極大地方便了我們的生活，也有力地促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。電池多種多樣，其實(shí)質(zhì)和原理是都是通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。化學(xué)電源一次電池（干電池）二次電池（充電電池/蓄電池）普通鋅錳電池堿性鋅錳電池銀鋅紐扣電池鉛蓄電池鎳鉻電池鋰離子電池燃料電池使用最早使用最早化學(xué)電源正極負(fù)極電解質(zhì)溶液e-

這種電池放電之后不能充電（內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進(jìn)行），屬于一次電池。+-（逐漸消耗，鋅外殼變薄，漏液）不斷被還原電池電壓逐漸降低，最后失效鋅錳干電池構(gòu)造原理1.一次電池

二、化學(xué)電源（酸性電解質(zhì)）特點(diǎn)：a.一次性電池，不可逆；b.用KOH代替NH4Cl能提高性能，延長壽命。某普通鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是（

）A.鋅筒是原電池的正極B.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.銨根離子流向石墨電極D.電子經(jīng)石墨棒沿電解質(zhì)溶液流向鋅筒練習(xí)1√鋰離子電池（綠色電池）汽車用蓄電池鎳氫電池放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)又逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)原狀（電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能）。常見的充電電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等，目前汽車上使用的大多是鉛酸蓄電池。2.充電電池（二次電池）

1.電極：2.電解液：30%的H2SO4溶液負(fù)極(Pb)：正極(PbO2)：總反應(yīng):鉛蓄電池工作原理PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電鉛蓄電池放電和充電工作原理：Pb-2e-+SO42-＝PbSO4PbO2+2e-+4H++SO42-＝PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2OPb為負(fù)極；PbO2為正極(2022·浙江舟山調(diào)研)氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池，其能量密度是目前鋰電池的十倍以上。其中一種氟離子電池的工作原理為3Mg＋2BiF33MgF2＋2Bi(MgF2為難溶鹽)，電解質(zhì)為熔融氟化物。下列說法正確的是（

）A.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Mg－2e－＋2F－===MgF2B.放電時(shí)，電子從鎂電極流出，經(jīng)電解質(zhì)流向正極C.放電時(shí)，化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能D.放電時(shí)，F(xiàn)－向正極移動(dòng)√練習(xí)2電子從鎂電極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極還有部分轉(zhuǎn)化為熱能等F－向負(fù)極移動(dòng)利用原電池的工作原理，燃料和氧化劑分別放在兩個(gè)電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。反應(yīng)物不儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，由外設(shè)設(shè)備提供燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)和氧化劑(如氧氣)。燃料電池的電極一般具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極、活性炭電極等。高效(能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%以上)，

環(huán)境友好。優(yōu)點(diǎn)3與其他電池的區(qū)別2原理13.燃料電池

在航天、軍事、交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。電極：惰性金屬Pt負(fù)極：通入H2正極：通入O2總反應(yīng)式：2H2+O2==2H2O電解質(zhì)溶液電池反應(yīng)酸性H2SO4負(fù)極正極堿性NaOH負(fù)極正極（1）氫氧燃料電池2H2–4e-==4H+O2+4e-+4H+

==2H2O2H2–4e-+4OH-

==4H2OO2+4e-+2H2O==4OH-溶液pH值變化？電極：惰性金屬Pt負(fù)極：通入CH4正極：通入O2酸性H2SO4電池反應(yīng)負(fù)極正極堿性NaOH電池反應(yīng)負(fù)極正極（2）甲烷燃料電池溶液pH值變化？CH4+2O2=CO2+2H2O

CH4

-8e-

+2H2O=

CO2+8H+2O2

+8e-+8H+

=4H2O2O2+8e-+4H2O=8OH-CH4

+

2O2+

2OH-

=

CO32-+

3H2O

CH4-8e-

+

10OH-=

CO32-

+

7H2O(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(考慮電解質(zhì)溶液)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+4e-＋4H+=2H2OO2+4e-＋2H2O=4OH-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

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：課堂小結(jié)1.干電池（一次電池）2.充電電池（二次電池）PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電3.燃料電池（1）先寫總反應(yīng)式（考慮電解質(zhì)溶液）（2）再寫正極反應(yīng)式（考慮電解質(zhì)溶液）（3）最后寫負(fù)極反應(yīng)式(2022·江西新余第一中學(xué)高一期末)國家電投氫能公司全自主研發(fā)的“氫騰”燃料電池系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于氫能大巴。某種氫燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖，下列說法正確的是練習(xí)2A.電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向b極移動(dòng)B.a極發(fā)生的電極反應(yīng)為H2＋2e－＋2OH－===2H2OC.b極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)D.當(dāng)外電路有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，b極消耗5.6LO2√H2－2e－===2H＋發(fā)生還原反應(yīng)未說明是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況123自我測試1.下列電池工作時(shí)，O2在正極得電子的是4ABCD

鋅錳干電池鉛酸蓄電池氫氧燃料電池鎳鎘電池√2.鎳氫電池是可充電電池，它的總反應(yīng)是

H2＋NiO(OH)===Ni(OH)2，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列說法正確的是A.電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的堿性不斷增大B.電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C.電池放電時(shí)，氫元素被還原D.電池放電時(shí)，通入H2的一極是負(fù)極自我測試123√4負(fù)極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O正極反應(yīng)式為NiO(OH)＋H2O＋e－===OH－＋Ni(OH)2自我測試1233.(2022·黑龍江大慶中學(xué)高一期中)紐扣電池可作計(jì)算器、電子表等的電源。有一種紐扣電池，其電極分別為Zn和Ag2O，用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，電池的總反應(yīng)為Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。關(guān)于該電池下列敘述不正確的是A.電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)B.Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)過程中失去電子C.電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽離子移向正極D.電池使用時(shí)，電子由Zn極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向Ag2O極4√牢記：電子不下水，離子不上岸自我測試1234.燃料電池是燃料