原电池(复习).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,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,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,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,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,复习：原电池原理及其应用,电化学专题 第一课时,1,了解原电池的构造特点和工作原理。,2,根据原电池装置判断原电池正负极，能正确书写电极反应式和电池反应式；反过来要能根据电池反应设计简单的原电池装置。,3了解常见电源（一次电池、二次电池、燃料电池）的种类和工作原理。,学习要求,知识回顾,1.,判断下列装置是否能构成原电池,一、原电池的工作原理,化学能转变为电能的装置。,1,、定义：,3,、,电极材料、电极反应,2,、构成,条件：,有两个活动性不同的电极,电极均插入电解质溶液中,两极相连形成闭合电路,能发生自发进行的氧化还原反应,复习回顾,4、外电路电子流向、内电路阴阳离子移动：,知识回顾,负极,正极,Zn,2e,=Zn,2+,总反应方程式：,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,（氧化反应）,2H,+,+2e,=H,2,（还原反应）,e,-,I,I,引入新知,【问题,1,】,这样的电池存在怎样的弊端？,部分负极材料,Zn(,还原剂,),与,H,2,SO,4,(,氧化剂,),直接接触反应，导致部分电子没有经过外电路，导致原电池放电效率低。,【问题,2,】,能不能让,Zn(,还原剂,),与,H,2,SO,4,(,氧化剂,),不直接接触。按这样的改进思路设计出来的原电池是怎样的？,单液电池,双液电池,介绍新知,_,原电池,_,_,双液,锌半电池,铜半电池,结合模型，进行理论分析。,CuSO,4,Zn,Cu,G,ZnSO,4,提供电子,的物质,接受电子,的物质,负极：氧化反应,Zn-2e,-,=Zn,2+,正极：还原反应,Cu,2+,+2e,-,=Cu负极液作用,正极液作用,电子,e,-,Y,n-,电流,H,+,盐桥的作用：,保持溶液的电中性,导线的作用是传递电子，沟通外电路。,而盐桥的作用则是沟通内电路。,若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH,4,NO,3,代替KCl作盐桥。,装置优点：,1.,利用盐桥隔离了两个半电池的电解质溶液，,使提高了原电池的放电效率。,2.,有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应，,增加了原电池的使用寿命,2,、比较金属的活泼性；,构建原电池，测正负极，负极活泼性,正极,3,、,设计原电池，制做化学电源；,1,、,加快某些化学反应的反应速率；,4,、金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护；,二、原电池的应用复习回顾,如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入,CuSO,4,溶液，片刻后可观察到的现象是,A.,铁圈和银圈左右摇摆不定,B.,保持平衡状态,C.,铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜,D.,银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜,D,例,1,、,(2007,年高考海南化学卷,),依据氧化还原反应：,2Ag,(aq,),Cu(s,)=Cu,2,(aq,),2Ag(s),设计的原电池如图所示。,盐桥,X,Y,A,CuSO,4,溶液,电流计,Ag,请回答下列问题：,(1),电极,X,的材料是,_,；,电解质溶液,Y,是,_,；,(2),银电极为电池的,_,极，发生的电极反应为,_,X,电极上发生的电极反应为,_,；,(3),外电路中的电子是从,_,电极流向,_,电极。,铜,(,或,Cu),AgNO,3,溶液,正,Ag,e,Ag,Cu-2e,Cu,2,负,(Cu),正,(Ag),原电池的构成条件,例,1,下列装置中，电流表指针能发生偏转的是,(),D,跟踪训练,将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是,(,),A,负极有,Cl,2,逸出，正极有,H,2,逸出,B,负极附近,Cl,的浓度减小,C,正极附近,Cl,的浓度逐渐增大,D,溶液中,Cl,的浓度基本不变,D,复习：原电池原理及其应用,电化学专题 第二课时人类对电池的研究与发展：,回顾历史发展创新,伏打电堆,1799,年,1836,年,1839,年,丹尼尔电池,W.R.Grove,提出氢氧燃料电池,由电池发展史,你想到些什么？,形形色色的电池,一、化,学电,池的几个概念,2,、判断电池的优劣,标准,3,、化,学电池主,要分类,能量转换效率高，供能稳定可靠，污染小,比能量的大小,（单,位质量或单位体积所能输出电能的,多少）,比功率的大小,（输,出功率的,大小），,供能时间长短,一次电池、二次电池、燃料电池,1,、化学电,池的优点,化学电池,一次电池,二次电池,燃料电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,锂离子电池,银锌蓄电池,普通锌锰干电池锌银纽扣电池,二、化学电池的分类,Zn-Mn,干电池,负极材料：,正极材料：,电解质溶液：,总：,Zn+2MnO,2,+2H,2,O=2MnOOH+Zn(OH),2,负极：,Zn+2OH,-,-2e-,=Zn(OH),2,正极：,2MnO,2,+2H,2,O+2e,-,=2MnOOH+2OH,-,Zn,C,MnO,2,-)ZnNH,4,Cl+ZnCl,2,MnO,2,C(+,电池特点：,只能一次使用；比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。,铅蓄电池,负极材料：,正极材料：,电解质溶液：,负极：,正极：,放电过程,(,原电池,),Pb,PbO,2,H,2,SO,4,总反应：,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电,Pb(s),+SO,4,2-,(aq)-2e,-,=,PbSO,4,(s),PbO,2,(s),+SO,4,2-,(aq),+4H,+,(aq),+2e,-,=,PbSO,4,(s),+2H,2,O,(l),铅蓄电池,充电过程,(,电解池,),总反应：,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,接电源正极,接电源负极,优点：,缺点：,比能量低、笨重、废弃电池污染环境,可重复使用、电压稳定、使用方便,、,价格低廉,PbSO,4,(s),+2e,-,=Pb,(s),+SO,4,2-,PbSO,4,(s),+2H,2,O,(l),-2e,-,=,PbO,2,(s),+SO,4,2-,(aq),+4H,+,(aq),阴极：,阳极：,例1,(2011,课标全国卷,),铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：,Fe,Ni,2,O,3,3H,2,O Fe(OH),2,2Ni(OH),2,。下列有关该电池的说法不正确的是,(,),A,电池的电解液呈碱性，正极为,Ni,2,O,3,、负极为,Fe,B,电池放电时，负极反应为,Fe,2OH,2e,=Fe(OH),2,C,电池充电过程中，阴极附近溶液的,pH,降低,D,电池充电时，阳极反应为,2Ni(OH),2,2OH,2e,=Ni,2,O,3,3H,2,O,C,氢氧燃料电池,氢氧燃料电池,负极：,2H,2,-4e,-,=4H,+,正极：,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,中,性,负极：,2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,正极：,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,碱,性,负极：,2H,2,-4e,-,=4H,+,正极：,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,酸,性,燃料做负极，氧气为正极,电极一般不参与反应，起,传导电子,和,催化分解,的作用,燃料电池的规,燃料电池书写一般步骤,先明确,燃料做负极，氧化剂做正极,写出,正极,反应式（注意,电解质溶液）,同理写出负极反应式,（注意,电解质溶液）,若已知总反应式，也可,相减,得到负极反应式,甲烷燃料电池,负极材料：,正极材料：,电解质溶液：,CH,4,O,2,KOH,1.,燃料电池总反应：,2.,正极：,3.,负极：,CH,4,+2OH,-,+2O,2,=CO,3,2,-,+3H,2,O,2O,2,+4H,2,O+8e,-,=8OH,-,CH,4,+10OH,-,-8e,-,=CO,3,2,-,+7H,2,O,练习,4,熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用,Li,2,CO,3,和,Na,2,CO,3,的熔融盐混合物作电解质，,CO,为阳极燃气，空气与,CO,2,的混合气体为阴极助燃气，制得在,650,下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：,阳极反应式：,2CO+2CO,3,2-,4CO,2,+4e,-,阴极反应式：,_,总电池反应式：,_,2CO+O,2,2CO,2,O,2,+2CO,2,+4e,-,2CO,3,2,-,熔融盐燃料电池,一、原电池,Z,n,Cu,H,2,SO,4,溶液,A,负极：,正极：,（,1,）一般电极反应式的书写：,负,正总,Z,n,-,2e,-,=,Z,n,2,+,2H,+,+,2e,-,=,H,2,电池：,Z,n,+,2H,+,=,Z,n,2,+,+,H,2,4两极判断与,电极反应方程式的书写,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（,1,）一般电极反应式的书写：,负,正总,负极：,正极：,Z,n,-,2e,-,=,Z,n,2,+,电池：,Cu,2,+,+,2e,-,=,Cu,Z,n,+,Cu,2,+,=,Z,n,2,+,+,Cu,Cu,+,2Fe,3,+,=,Cu,2,+,+,2Fe,2,+,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（,1,）一般电极反应式的书写：,负,正总,Cu C,A,FeCl,3,溶液,负极：,正极：,电池：,Cu,-,2e,Cu,2,+,2Fe,3,+,+,2e,-,=,2Fe,2,+,电池反应：,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（2）复杂电极反应式的书写,总,易难,A,Al,Cu,浓H,NO,3,溶液,Cu,+4H,+,+2,NO,3,-,=,Cu,2+,+2NO,2,+2H,2,O,4H,+,+,2,NO,3,-,+2,e,=2NO,2,+2H,2,O,正极：,负极：,Cu,2,e,-,=,Cu,2+,开拓视野,1991,年，我国首创以铝空气海水为能源,的新型电池，并应用于海上航标灯。,负极：,4Al-12e,-,4Al,3+,正极：,3O,2,+6H,2,O+12e,-,12OH,-,总反应式：,4Al+3O,2,+6H,2,O,4Al(OH),3,锌空气金属燃料电池航标灯,练习反馈,1.,（,3,）写出,C,装置的电极反应及电池反应式,负极反应：,2Fe-,4e,-,+4OH,-,=Fe(OH),2,正极反应：,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,电池总反应：,2Fe+O,2,+2H,2,O,=2Fe(OH),2,4原电池的两极判断与电极反应方程式的书写,一、原电池,（2）复杂电极反应式的书写,燃料电池：总,正负,总,易难,正极室：,;,负极室：,。,通氧气,(,氧化剂,),通氢气,(,燃料,),练习,_环向上倾斜,将铁和银焊接成双环，用绝缘线悬挂在装有水的烧杯，使之呈水平方向，处于水平状态，如果向水中加入CuSO,4,溶液(溶液密度变化不考虑)，片刻后观察后观察：,_环向下倾斜,感谢您的关注!,