原电池原理的应用及电极反应式的书写 .ppt

原电池电极反应方程式书写技巧 河南睢县高级中学 赵 松 * [重点、难点突破]电极反应式的书写技巧： ①分析氧化还原反应：负极或阳极——还原剂失去电子发生氧化反应；正极或阴极——氧化剂得到电子发生还原反应。 ②要注意介质影响：一般来说，一极消耗某介质的离子，另一极则生成该介质的离子。 ③电极反应式正误的判断：合并两极电极反应式，消去得失电子数及两边的介质离子， 若得到总反应方程式（也称电池反应式），则电极反应式书写正确。 ④复杂电极反应式的书写：用总反应方程式减去一极电极反应式，即可得另一极电极反应式。 解题方法指导 [规律1]可充电电池（即二次电池或可逆电池）： 放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生 还原反应； 充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，该极与外电源正极相连；放电时的负极变为电解池的阴极，该极与外电源负极相连。 [规律2]燃料电池： 自发进行的氧化还原反应中，通入燃料(发生氧化反应)的一极为负极；通入氧化剂(比如O2发生还原反应)的一极为正极。 [规律4]氧气作为原电池正极反应时的电极反应式： 电解质溶液为中性或碱性时：O2+4e-+2H2O＝4OH- 电解质溶液为酸性时：O2+4e-+4H+＝2H2O 使用固体电解质（如某些锂电池，为什么不能使用溶液？）或熔融电解质时：O2 + 4e- ＝ 2O2- [规律3]氢气作为原电池负极反应时的电极反应式： 电解质溶液为中性或酸性时：H2-2e-＝2H+ 或 2H2 - 4e-＝ 4H+ 电解质溶液为碱性时：H2+ 2e- +2OH-＝2H2O 或2H2+4e- +4OH-＝4H2O 1.铝—空气—海水电池 负极：4Al -12e- ＝ 4Al3+ 正极：3O2 + 6H2O+ 12e- ＝ 12OH- 电池总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3 我国首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯．以取之不尽的海水为电解质。 2. 燃料电池 优点：能量转化率高，可持续使用，对环境友好。 用途：宇宙飞船，应用前景广阔 氢氧燃料电池： 电极: Pt制作的惰性电极 电解质溶液: KOH溶液 反应原理: 正极: 2H2+4OH－ －4e-＝4H2O 负极: O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH－ 总反应：2H2＋O2＝2H2O 多孔性金属电极(Pt) 具有催化性能 负极：2H2 － 4e—→4H+ 正极：O2 +4e— +4H＋ → 2H2O 酸性燃料电池 甲烷燃料电池（电解质为KOH） 总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32-+ 3H2O 负极：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32-+ 7H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8 OH- 1．（09年上海理综·11）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中： ①铝合金是阳极； ②铝合金是负极； ③海水是电解液； ④铝合金电极发生还原反应 （ ）。 A．②③ B．②④ C．①② D．①④ A 思考与交流 氧化反应 2.(09年浙江理综·12)市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为： Li＋2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。 下列说法不正确的是( )。 A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－ = Li＋ B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li＋向负极移动 D 思考与交流 +3.65 +3.15 Ni得到的电子数为: (3.65-3.15) × 2=1 3.（09年江苏化学·12） 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。 关于该电池的叙述正确的是 ( )。 A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为： C6H12O6＋6H2O－24e－ 6CO2↑＋24H＋ C．放电过程中，H＋从正极区向