最新原電池原理及應用 電化學復習

1、9.1-原電池原理及其應用原電池原理及其應用 【考試說明要求】【考試說明要求】1、理解原電池和電解池的工作原理，能寫、理解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。出電極反應和電池反應方程式。2、了解常見的化學電源種類及其工作原理。、了解常見的化學電源種類及其工作原理。3、理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，了解、理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，了解金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施。金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施?；顒有圆煌顒有圆煌?兩種金屬兩種金屬 一種金屬和一種可以導電的非金屬一種金屬和一種可以導電的非金屬電解質溶液電解質溶液 形成閉形成閉 合回路合回路 氧化還原氧化還原

2、氧化反應氧化反應還原反應還原反應()()zn-2e-=zn2+2h+ +2e-= h2cu2+2e- =cuzn + cu2+= zn2+ + cu/ zn+2h+=zn2+h2 硫酸銅溶液硫酸銅溶液/硫酸溶液硫酸溶液zncue-陰陰離離子子陽陽離離子子a氧化還原反應氧化還原反應借助一定借助一定模型，回模型，回顧所學知顧所學知識識思考：思考：1.原電池的原電池的形成條件？形成條件？2.原電池反原電池反應的結果？應的結果？“電子不下水電子不下水”+cuso4 溶液溶液cuso4 溶液溶液電流的穩(wěn)定性電流的穩(wěn)定性電電流流強強度度zn+cu2+=zn2+cu知識之間知識之間的內在生的內在生長點長點原

3、電池裝置原電池裝置鹽橋的作用鹽橋的作用溝通內電路，溝通內電路，穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流運用科學手運用科學手段驗證我們段驗證我們的推理的推理原電池中鹽橋的作用原電池中鹽橋的作用鹽橋的成分：鹽橋的成分：通常裝有含瓊膠的通常裝有含瓊膠的 kcl 飽和溶液飽和溶液鹽橋的存在：鹽橋的存在：使得陰離子通過使得陰離子通過“橋橋”移向負極，陽離子移向負極，陽離子通過通過“橋橋”移向正極；則兩燒杯中的電解質溶液均保持移向正極；則兩燒杯中的電解質溶液均保持電中性。氧化還原反應得以繼續(xù)進行，不斷產(chǎn)生電流。電中性。氧化還原反應得以繼續(xù)進行，不斷產(chǎn)生電流。有鹽橋原電池裝置的特點：有鹽橋原電池裝置的特點：金屬材料與該金屬鹽溶液在

4、金屬材料與該金屬鹽溶液在同一體系中同一體系中電池電池 負極反應負極反應 正極反應正極反應 總反應式總反應式 一次電池一次電池(鋅錳干鋅錳干電池電池) 酸性鋅酸性鋅錳干電錳干電池池 _堿性鋅堿性鋅錳干電錳干電池池 _2mno22h2o2e=2mnooh2oh _2mnoohzn-2e = = zn2 2nh2e=2nh3h2zn2oh-2e-2e- -=zn(oh)2zn2mno22h2o=zn(oh)2二次電池二次電池(鉛鉛蓄電池蓄電池) _燃料燃料電池電池(氫氧氫氧燃料燃料電池電池)酸性酸性氫氧氫氧燃料燃料電池電池2h24h4e o24e4h2h2o 2h2 o2 = 2h2o 堿性堿性氫氧

5、氫氧燃料燃料電池電池2h2 4oh 4h2o4e o24e2h2o4oh 2h2 o2= 2h2o pb(s)-2e-+pbsopbso4 4(s)pbo2(s)2e 4h(aq)=pbso4(s) 2h2o(l)pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)=2pbso4(s)2h2o(l)=答案答案d 列物質列物質標得失標得失看環(huán)境配看環(huán)境配守恒守恒兩式加兩式加驗總式驗總式判斷出電極反應產(chǎn)物判斷出電極反應產(chǎn)物,找出得失電子的找出得失電子的數(shù)量數(shù)量兩電極反應式相加兩電極反應式相加,與總反應式對照驗證與總反應式對照驗證電極產(chǎn)物在電解質溶液的環(huán)境中，應能穩(wěn)定存電極產(chǎn)物在電解質溶液的環(huán)境中，應能穩(wěn)定

6、存在，如堿性介質中生成的在，如堿性介質中生成的h+應讓其結合應讓其結合oh-生生成水。電極反應式要根據(jù)電荷守恒、質量守恒、成水。電極反應式要根據(jù)電荷守恒、質量守恒、電子守恒等加以配平。電子守恒等加以配平。答案答案c 答案答案d 答案答案b 2.2.（20122012年廣東）碘也可用作心臟起捕器電年廣東）碘也可用作心臟起捕器電源源鋰碘電池的材料，該電池反應為：鋰碘電池的材料，該電池反應為：2 li(s) + i2 li(s) + i2 2 (s) = 2 lii(s) h (s) = 2 lii(s) h碘電極作為該電池的碘電極作為該電池的 極。極。正正答案答案b 4 4、（、（20112011

7、廣東）某小組為研究電化學原理，設計如廣東）某小組為研究電化學原理，設計如圖圖2裝置。下列敘述不正確的是（裝置。下列敘述不正確的是（ ）a aa和和b不連接時，鐵片上會有金屬不連接時，鐵片上會有金屬銅析出銅析出b ba和和b用導線連接時，銅片上發(fā)生用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：的反應為：cu22e cuc c無論無論a和和b是否連接，鐵片均會溶是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色d da和和b分別連接直流電源正、負極，分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，電壓足夠大時，cu2向銅電極移動向銅電極移動d答案答案a 1 1、酸性鋅錳干電池、酸性鋅錳干電池

8、干電池用鋅制桶形外殼作干電池用鋅制桶形外殼作負極，位于中央的頂蓋有負極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充墨周圍填充nhnh4 4clcl、znclzncl2 2和淀粉作電解質溶液，和淀粉作電解質溶液，還還填充填充mnomno2 2的黑色粉末吸收正極放出的的黑色粉末吸收正極放出的h h2 2。(一一) 一次電池一次電池練：寫出練：寫出鋅錳干電池鋅錳干電池的電極反應和總化學反應方程式。的電極反應和總化學反應方程式。負極負極正極正極總反應總反應zn-2e-=zn2+2nh4+2e-=2nh3+h2zn+2nh4+=zn2+2nh3+h2通常我們可以通過干電池的外

9、觀上的哪些變化判斷它通常我們可以通過干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？已經(jīng)不能正常供電了？_我們在使用干電池的我們在使用干電池的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請推測可能是干電池過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請推測可能是干電池中的什么成分起了作用？中的什么成分起了作用？鋅筒變軟，電池表面變得不平整鋅筒變軟，電池表面變得不平整2mno2+h2=mn2o3+h2o電極總的反應式為：電極總的反應式為：2nh2nh4 4cl+zn+2mnocl+zn+2mno2 2=zncl=zncl2 22nh3+mnmn2 2o o3 3+h+h2 2o o負極（鋅筒）：負極（鋅筒）：zn-2e- +

10、2oh - =zn(oh)2正極（石墨）：正極（石墨）：2mno2+ 2e - +2h2o=2mnooh +2 oh 總反應：總反應：zn+2mno2+2h2o=zn(oh)2+2mnooh2 2、堿性鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池堿性鋅錳電池的優(yōu)點：堿性鋅錳電池的優(yōu)點： 電流穩(wěn)定，放電容量、時間電流穩(wěn)定，放電容量、時間增大幾倍，不會氣漲或漏液。增大幾倍，不會氣漲或漏液。普通鋅錳干電池缺點：放電量小，放電過程中易氣漲或漏液普通鋅錳干電池缺點：放電量小，放電過程中易氣漲或漏液3 3、鋰電池、鋰電池鋰亞硫酰氯電池鋰亞硫酰氯電池(li-socl(li-socl2 2) )：8li+3socl8li+3s

11、ocl2 2=6licl+li=6licl+li2 2soso3 3+2s+2s負極：負極： ；正極：；正極： 。用途：質輕、高能用途：質輕、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應用于軍事和航空領域。工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應用于軍事和航空領域。8li-8e8li-8e- -=8li=8li+ +3socl3socl2 2+8e+8e- -=6cl=6cl- -+so+so3 32-2-+2s+2s電解質溶液電解質溶液:正極：正極：pbo2 負極：負極：pbh2so4溶液溶液負極（負極（pb）: pb- 2e-+ s

12、o4 2 - =pbso4pb+pbo2+2h2so4 =2pbso4 +2h2o 正極（正極（pbo2）: pbo2+4h+so42 -+ 2e-= pbso4 +2h2o總反應：總反應：放電放電-原電池反應原電池反應( (二二) )二次電池二次電池( (可充電可充電) )1、鉛蓄電池、鉛蓄電池:缺點：缺點：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點：可重復使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、優(yōu)點：可重復使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉安全可靠、價格低廉 正極殼填充正極殼填充agag2 2o o和石墨，負極蓋填充鋅汞合和石墨，負極蓋填充鋅汞合金，電解質溶液金，電解質溶液kohkoh。反應式為：。反應式為：2ag+zn(oh)2ag+zn(oh)2 2 zn+ag zn+ag2 2o+ho+h2 2o o 充電充電放電放電2 2、銀鋅蓄電池、銀鋅蓄電池練習練習1：銀：銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的