原电池原理的应用及电极反应式的书写 .ppt

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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

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