化学能转化为电能 电池精要.ppt

氢氧燃料电池 电池反应为： 燃料电池优点: 能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点 氢氧燃料电池电极反应 总反应： 2H2 + O2 = 2H2O 酸性 负极 正极 中性 负极 正极 碱性 负极 正极 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 甲烷燃料电池 思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？ +2CO32- 练习 ⒈ 判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式. ① ② ③ (×) (×) (∨) 2H++2e-＝H2↑ 负极： 总反应： 正极： Zn－2e-＝Zn2+ Zn+2H+＝Zn2++H2↑ ⑤ ④ (∨) (∨) 负极： 正极： 总反应： 正极： 负极： 总反应： Zn－2e- ＝Zn2+ 2H++2e- ＝H2↑ Zn+2H+＝Zn2++H2↑ Fe－2e - ＝Fe2+ Cu2++2e- ＝Cu Fe+Cu2+＝Fe2++Cu Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 ⑦ ⑥ (×) (∨) 负极： 正极： 总反应： Zn－2e-＝Zn2+ Cu2++2e-＝Cu Zn+Cu2+＝Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu * 第三节 化学能转化为电能 ----电池 电化学：指研究化学能与电能之间相互转 换的装置、过程和效率的科学。 过程及装置分按电化学反应 2. 将电能转变成化学能的装置称电解池 ｛ 1. 将化学能转变成电能的装置称原电池 知识回顾 探究1： 预测Ｐ19[实验1] 的现象和结论 现象: 锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升. 结论: Zn+ Cu2+＝Zn2++ Cu 化学能 热能 探究2： 预测Ｐ１9[实验2] 的现象和结论 现象: 锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转. 结论: 化学能 电能 Zn-2e-=Zn2+ Zn+ Cu2+＝Zn2+ + Cu 2e- Cu2++2e-=Cu 原电池 原电池 “负极出电子，电子回正极” 负极必发生 失电子 的 氧化反应 正极必发生 得电子 的 还原反应 原 电 池 工作原 理示意图 Zn Cu Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ 阳离子 阴离子 正极 负极 SO42- 原 电 池的工作原理 一、原电池 1.概念：把化学能转变为电能的装置叫 原电池 2.构成原电池的条件 ⑴电极:活泼性不同的两种金属(或金属与非金属)作电极,较活泼的金属作负极. ⑵电解质溶液 ⑶形成闭合回路. (4)自发进行的氧化还原反应发生(△H0) 3.原电池的工作原理(以Zn|H2SO4 |Cu原理池为例) ： 原电池反应: 2H+ + Zn = H2↑ + Zn2+ 2e- 负极 正极 e- e- e- 现象:锌片逐渐溶解;铜片上有大量气泡产物生 2H++2e- =H2↑ Zn-2e=Zn2+ 氧化反应 还原反应 Zn (负) Cu (正) 外电路 稀硫酸 SO42- H+ 内电路 [结论]工作原理:将化学能转变为电能. 在负极发生氧化反应,正极发生还原反应;在外电路,电子由负极流向正极;在内电路,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动. 1.原电池的正负极判断方法. ⑴利用原电池总反应判断: ①负极:还原剂作负极或在负极反应,失电子,发生氧化反应的一极,电子流出的一极. ②正极:氧化剂作正极或在正极反应.得电子,发生还原反应的一极,电子流入的一极. ⑵利用电流方向判断:电流由正极流向负极 ⑶根据离子定向移动判断:阳离子移向正极,阴离子移向负极. ⑷根据电极材料判断:一般是活泼的金属作负极,不活泼的金属或能导电非金属作正极. ⑸根据实验现象判断:能溶解的一极为负极,有气体析出或金属单质析出的一极为正极(活泼金属作负极,酸或不活泼的金属盐溶液作电解质溶液) 二、常见问题 2.电极反应式的书写 ⑴原电池反应 ⑵电极反应式： 负极：还原剂-ne-=氧化产物 正极：氧化剂+ne-=还原产物 ⑶原电池反应式=正极反应式+负极反应式 Mg Al A X溶液 例2. 右图为Mg与Al与X溶液组成的一原电池。 试按要求回答问题。 ⑴X为硫酸时，原电池总反应式(离子方程式) ___________________________________ 负极为_____,电极反应式为:_