选修四1.3化学能转化为电能—电池_培训课件.ppt

两个电极反应式相加即得电池总反应离子方程式，用电池总反应离子方程式减去较简单电极的反应式即为较复杂电极的反应式。原电池反应式一般都可以用加、减法书写。 书写时，无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒、又要满足质量守恒。 我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则该电源负极材料为________，正极材料为________，正、负极反应式分别为________________________________________________________________________。 解析：Al、O2(空气)之间的氧化还原反应为： 2Al2O3 将该反应与原电池的原理、Al的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极反应物，又是负极材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比Al弱的导电性强的材料，如石墨等。 Al、O2的氧化反应、还原反应分别为： 答案：铝　石墨　负极反应：4Al－12e－ 4Al3＋；正极反应：3O2＋6H2O＋12e－ 12OH－ 化学电源 2．一次电池与二次电池的不同点 (1)一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度就不能使用了，如普通的锌锰干电池、碱性锌锰干电池。 (2)二次电池又称充电电池或蓄电池。放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用，如铅蓄电池等。 (3)可充电电池放电时是一个原电池，将化学能转化为电能；充电时是一个电解池，将电能转化为化学能。 放电时二氧化铅电极上发生还原反应，铅电极发生氧化反应。充电时二氧化铅电极上发生氧化反应，铅电极上发生还原反应。 3．常见的化学电池 (1)锌锰干电池 (2)铅蓄电池 铅蓄电池的电极反应 负极：Pb ＋SO PbSO4＋2e－ 正极：PbO2＋4H＋＋SO ＋2e－ PbSO4＋2H2O 电极总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O (3)氢氧燃料电池 ①写电极反应时要考虑介质是否参与反应，下面分别为碱性、酸性、中性介质时的电极反应。 a．电解质溶液为KOH溶液时： 电池总反应式：2H2＋O2 2H2O ②燃料电池的燃料除H2外，还有CH4、CH3OH和乙醇(C2H5OH)等。氢氧燃料电池因为产物只有水，不产生任何污染而备受关注。 ③书写燃料电池的电极反应式应注意的问题： a．电池的负极一定是可燃性气体，失电子，发生氧化反应，也称阳极。电池的正极一定是助燃性气体，得电子，发生还原反应，也称阴极。 b．电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。 c．电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式，也必须遵循原子守恒、电荷守恒规律。 d．写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应，在碱性电解质中，电极反应式中不能出现H＋，中酸性电解质溶液中，电极反应式中不能出现OH－。 e．正负极两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下，相加后的电池反应必是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应式。 镍镉(Ni－Cd)可充电电池，在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行 Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是(　　) A．充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH－ NiOOH＋H2O＋e－ B．充电过程是化学能转化为电能的过程 C．放电时负极附近溶液的碱性不变 D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动 解析：充电时作为电解装置，电能转化为化学能， 阳极发生氧化反应，电极反应为：Ni(OH)2＋OH－ NiOOH＋H2O＋e－，A正确，B错误。放电是一原电池装置，化学能转变为电能，Cd作负极，失去电子发生氧化反应，Cd＋2OH－ Cd(OH)2＋2e－，Cd周围的[OH－]下降，OH－向负极移动。所以C、D错误。 答案：A 金属的腐蚀与防护 1．金属的腐蚀 (1)金属的腐蚀指的是金属及其合金跟周围接触到的气体或液体发生化学反应被氧化而损耗的过程。 (2)金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化的过程，其反应方程式(M代表金属元素)为： M－ne－