第二讲原电池化学电源..doc

第二讲　　原电池　化学电源 [考纲展示] 1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池总反应式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 一、原电池的工作原理 1．概念 2．工作原理(以锌铜原电池为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由沿导线流向 3．构成条件 (1)(2)将电极插入　　　　　　　　(构成电路或参加反应)。 (3)构成。能自发地发生反应。 Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋Zn与Cu2＋Zn在CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋Zn与Cu2＋KCl、KNO3二、化学电源 1．一次电池(碱性锌锰干电池) 2．二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是，正极材料是。 (1)放电时的反应 ①负极反应：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s) ②正极反应：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) ③电池总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) (2)充电时的反应 ①阴极反应：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq) ②阳极反应：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq) ③电池总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 【特别提醒】可充电电池可充电电池3．燃料电池H2、COCH4、C2H6）、醇（如C2H6OH）等 电解质包含：①酸性H2SO4(aq)；　　　②　　碱性NaOH溶液K2CO3. （1）、氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种酸性和碱性 酸性 碱性 负极反应式 2H2 －4e－===4H＋ ===4H2O 正极反应式 ===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池总反应式 2H2＋O2===2H2O O2－O2＋4e－O2－O3）类，其环境下的正极反应：2CO2+O2＋4e－O32－应用： (1)加快氧化还原反应的速率；(2)比较金属活动性强弱； (3)用于金属的防护；(4)制作化学电源。 1．不是所有化学反应都可以设计成原电池。(√) 2．原电池的两电极中，较活泼的电极一定为负极。(×) 3．燃料电池的反应条件是燃烧。(×) 4．可充电电池中的电极反应是可逆反应。(×) 1．理解原电池概念的2个方面： (1)能量转化：化学能转化为电能；(2)反应本质：氧化还原反应。 2．掌握原电池的两极反应类型： (1)负极：发生氧化反应；(2)正极：发生还原反应。 3．熟记原电池构成的3个条件： (1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)； (2)两电极插入电解质溶液中； (3)形成闭合回路。 能自发地发生反应。4．明确原电池原理的4个应用： (1)加快氧化还原反应的速率；(2)比较金属活动性强弱； (3)用于金属的防护；(4)制作化学电源。 点一　 　 1．原电池的构成 2．正、负极的判断 3．电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写 －e－===e－===(2)复杂电极反应式的书写 如CH4酸性燃料电池中，电极反应式为： CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应式 2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式 CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式【技巧点拨】燃料电池中正极上通入的气体是氧气负极上通入的是燃料燃料电池总反应式正极反应式负极反应式可充电电池【特别提醒】(1)负极本身不一定都参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料本身并不参加反应。 (2)不注意电解质溶液的成分，容易误写电极反应式，如Al负极，在酸性溶液中生成Al3＋，在碱性溶液中生成AlO。 (3)电子从负极经外电路流向正极，但电子不能通过电解液，是通过阴阳离子的移动形成闭合回路。 4)用总电极反应减去一极的电极反应时，须在两式电子转移数相等的前提下进行。以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”独获诺贝尔化学奖。某准晶体W由一定比例的铁、铜、铝组成，取两小块该准晶体：一块投入烧杯①中，注入浓氢氧化钠溶液浸没固体；另一块投入烧杯②中，注入稀硫酸浸没固体。下列分析合理的是(　　) A．在烧杯①中，若构成微型电池，负极反应式为2Al－6e－===2Al3＋，正极反应式为6H2O＋e－===6OH－＋3H2↑ B．在烧杯②中，若铁、铜构成微型电池，则铁为负极；若铝、铁构成微型电池，则铁为正极 C．在烧杯①中，若构成微型电池，铁为负极，铜为正极，正极反应式为2H2O＋