高三化学总复习第9章电化学基础第27课时原电池化学电源省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1/86,2/86,化学能,电能,活泼性不一样,电解质,闭合,自发,3/86,Zn,Zn,2e,=Zn,2,氧化,Cu,2H,2e,=H,2,还原,4/86,负,失去,外电路,正,得到,5/86,6/86,7/86,8/86,一次,二次,燃料,输出电能,输出功率,储存时间,9/86,Zn,Zn,2OH,2e,=Zn(OH),2,MnO,2,2MnO,2,2H,2,O,2e,=2MnO(OH),2OH,10/86,Zn,2OH,2e,=Zn(OH),2,Ag,2,O,H,2,O,2e,=2Ag,2OH11/86,Pb,Pb(s),SO,4,2,(aq),2e,=PbSO,4,(s),PbO,2,PbO,2,(s),4H,(aq),SO,4,2,(aq),2e,=PbSO,4,(s),2H,2,O(l),PbSO,4,(s),2e,=Pb(s),SO,4,2,(aq),PbSO,4,(s),2H,2,O(l),2e,=PbO,2,(s),4H,(aq),SO,4,2,(aq),12/86,燃料和氧化剂,不参加氧化还原反应,催化转化元件,13/86,2H,2,4e,=4H,O,2,4H,4e,=2H,2,O,2H,2,O,2,=2H,2,O,2H,2,4OH,4e,=4H,2,O,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,2H,2,O,2,=2H,2,O,14/86,15/86,B,16/86,A,17/86,18/86,C,19/86,20/86,C,21/86,22/86,23/86,24/86,25/86,26/86,27/86,28/86,29/86,负极反应式：,2CO,2CO,3,2,4e,=,4CO,2,；,正极反应式：,_,_,；,总反应式：,_,_,。,【,解析,】,进行逆向思维。先写出难度较小总反应式，再写出正极反应式。由题意可知负极燃气和正极助燃气反应生成,CO,2,，而,CO,2,又不与,Li,2,CO,3,和,Na,2,CO,3,熔融盐混合物反应，所以总反应式为,2CO,O,2,=2CO,2,，同时又知负极反应式,2CO,2CO,3,2,4e,=4CO,2,，依据加和性标准可得正极反应式。,30/86,【,答案,】,O,2,2CO,2,4e,=,2CO,3,2,-,2CO,O,2,=2CO,2,31/86,是否共存标准,电极反应式书写必须考虑介质环境，物质得失电子后在不一样介质环境中所存在形式不一样。,思索,2,：燃料电池能量转化率高，有利于节约能源。分别写出甲烷燃料电池在不一样介质环境中电极反应式：,(1),电解质溶液为,KOH,溶液时；,(2),电解质溶液为,H,2,SO,4,溶液时。,32/86,【,解析,】,CH,4,应在负极参加反应，,O,2,应在正极参加反应。依据是否共存标准，碱性溶液中,CO,2,不可能存在，也不可能有,H,参加反应，故负极反应式：,CH,4,8e,10OH,=CO,3,2,7H,2,O,，正极反应式：,2O,2,4H,2,O,8e,=8OH,。若电解质溶液换成酸性溶液，依据是否共存标准，不可能有,OH,参加或生成，负极反应式：,CH,4,8e,2H,2,O=CO,2,8H,，正极反应式：,2O,2,8e,8H,=4H,2,O,。,33/86,【,答案,(1),负极：,CH,4,8e,10OH,=CO,3,2,7H,2,O,正极：,2O,2,4H,2,O,8e,=8OH,34/86,(2),负极：,CH48e,2H2O=CO2,8H,正极：,2O2,8e,8H,=4H2O,加氧失氧标准,.,加氧时，就在反应物中加,H2O,或,OH,a,在中性或碱性溶液中加,OH,如纽扣电池以,KOH,溶液为电解质溶液，其总反应式：,Zn,Ag2O=2Ag,ZnO,，依据加氧标准，负极反应式：,Zn,2e,2OH,=ZnO,H2O,b,在酸性溶液中加,H2O,如铅蓄电池以硫酸为电解质溶液，其充电时，总反应式为：,2PbSO4,2H2OPb,PbO2,2H2SO4,，其阳极反应式：,PbSO4,2H2O,2e,=PbO2,SO42,4H,35/86,.,失氧时应在反应物中加,H,2,O,或,H,a,在中性或碱性溶液中加,H,2,O,如纽扣电池,(,碱性,),正极反应式：,Ag,2,O,2e,H,2,O=2Ag,2OH,b,在酸性溶液中加,H,如铅蓄电池在放电时总电极反应式：,Pb,PbO,2,2H,2,SO,4,=2PbSO,4,2H,2,O,，,其正极反应式：,PbO,2,2e,SO,4,2,4H,=PbSO,4,2H,2,O,中性吸氧反应生碱标准,在中性电解质溶液环境中，经过金属吸氧所建立起来原电池反应，其反应最终产物是碱。,思索,3,：,1991,年，我国首创以铝、空气、海水组成新型电池，用作航海标志灯，这种海水电池能量比“干电池”高,20,50,倍，试写出该电池正负极电极反应式。,36/86答案,】,负极：,4Al,12e,=4Al,3,正极：,3O,2,6H,2,O,12e,=12OH,【,解析,】,此原电池是在海水这个中性环境中经过铝吸氧而建立起来，其负极反应式：,4Al,12e,=4Al,3,，正极反应式：,3O,2,6H,2,O,12e,=12OH,，,除此之外，如锌电池、铁吸氧腐蚀等都符合这个标准。,37/86,自发性标准,假如以较活泼金属,(,金属活动性次序表,Pt,以前,),作原电池电极材料，普通以能自发与电解质溶液反应电极材料作负极，假如正、负极都能与电解质溶液反应，则较活泼电极材料作负极。,38/86,【,解析,】,(1),电解质溶液为稀硫酸时，,Mg,、Al,都能与稀硫酸反应，但,Mg,比,Al,活泼，所以,Mg,作负极，,Al,作正极，故电极反应式为：负极：,Mg,2e,=Mg,2,，正极：,2H,2e,=H,2,。,(2),电解质溶液换为,NaOH,溶液时，,Mg,不能与,NaOH,溶液自发进行反应，而,Al,是两性金属，能与,NaOH,溶液反应，所以该原电池装置中，,Al,作负极，,Mg,作正极，再结合是否共存标准，对应电极反应式：负极：,Al,4OH,3e,=AlO,2,2H,2,O,，正极：,2H,2,O,2e,=H,2,2OH,。,39/86,【,答案,】,(1),负极：,Mg,2e,=Mg,2,正极：,2H,2e,=H,2,(2),负极：,2Al,8OH,6e,=2AlO,2,4H,2,O,正极：,6H,2,O,6e,=3H,2,6OH,40/86,(2),书写技巧,列物质、标得失；,选离子、配电荷；,配个数、巧用水；,两式加、验总式。,强调：负极：还原剂,n,e,=,氧化产物,正极：氧化剂,n,e,=,还原产物,电解质溶液中离子,(,如,H,、,OH,),和水等，如氧化,(,或还原,),产物能与之发生反应，则其普通书写在电池反应式中。,3,复杂电极反应式书写方法,(1),首先确定总反应。,(2),依据化学反应确定原电池正、负极。,(3),由反应物和生成物结合电解质溶液写出负极电极反应式，如,4,价,C,在酸性溶液中以,CO,2,形式存在，在碱性溶液中以,CO,3,2,形式存在。,41/86,42/86,43/86,44/86,45/86,46/86,二、原电池原理应用,1,加紧化学反应速率,理论上，氧化还原反应均可设计成原电池，因有电流产生，加紧了电子转移，从而加紧了化学反应速率。如：试验室利用,Zn,与稀,H,2,SO,4,反应制取,H,2,时，稀,H,2,SO,4,中滴入几滴,CuSO,4,溶液，从而加紧了,H,2,逸出。,2,比较金属活泼性,依据溶解,(,或质量减轻,),为负极，质量增加,(,或产生气泡,),为正极，结合负极活泼性正极活泼性，便可作出结论。,47/86,3,用于金属防护,使被保护金属制品作原电池正极而得到保护。比如，要保护一个铁质输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池负极。,4,设计制作化学电源,设计原电池时要紧紧围绕原电池组成条件。详细方法是：,(1),首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；,(2),依据原电池电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解质溶液。,48/86,电极材料选择,在原电池中，选择还原性较强物质作为负极，而且原电池电极必须导电，电池中负极必须能够与电解质溶液反应。,电解质溶液选择,电解质溶液普通要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解其它物质,(,如空气中氧气,),能与负极发生反应。但假如两个半反应分别在两个容器中进行,(,中间连接盐桥,),，则左右两个容器中电解质溶液应选择含有与电极材料相同阳离子。如在铜,锌,硫酸组成原电池中，负极金属锌浸泡在含有,Zn,2,电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有,Cu,2,溶液中。,49/86,50/86,51/86,52/86,53/86,C,54/86,55/86,A,56/86,D,57/86,58/86,59/86,D,60/86,61/86,62/86,B,63/86,64/86,C,65/86,66/86,67/86,D,68/86,69/86,70/86,71/86,72/86,73/86,74/86,75/86,76/86,77/86,78/86,79/86,80/86,81/86,82/86,83/86,84/86,85/86,86/86,