第二節(jié)化學(xué)電源

1、2009年3月，美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家塞達(dá)爾及其同事研制出一種革命性的手機(jī)電池，與充電時(shí)間需要幾個(gè)小時(shí)的普通電池相比，這種電池只需10秒鐘便可完成充電過(guò)程，新電池的充電速度是傳統(tǒng)電池的100倍，23年內(nèi)便可用在手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)上。此外，同樣的技術(shù)也可大大縮短電動(dòng)汽車的充電時(shí)間，能夠與傳統(tǒng)汽車的加油時(shí)間不相上下，進(jìn)而掃除綠色環(huán)保汽車面臨的最大障礙之一。這項(xiàng)技術(shù)也可用于研制新一代體積更小、重量更輕的電池，讓手機(jī)和筆記本電池的個(gè)頭只有一張信用卡大小。那么，你還知道哪些化學(xué)電源呢？它們的工作原理是什么呢？ 鋰電池鋰電池干電池干電池疊層電池疊層電池紐扣電池紐扣電池各各類類電電池池各類

2、電池各類電池用于汽車的鉛蓄電池和燃料電池用于汽車的鉛蓄電池和燃料電池用途廣泛的電池用于用于“神六神六”的太陽(yáng)能電的太陽(yáng)能電池池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電各式各樣的紐扣電池池學(xué)與問(wèn)學(xué)與問(wèn)在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過(guò)哪些電池，你知在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過(guò)哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？道電池的其它應(yīng)用嗎？ 電池電池化學(xué)電池化學(xué)電池太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池原子能電池原子能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能將放射性同位素

3、自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1概念概念化學(xué)電池是利用化學(xué)電池是利用_原理，將原理，將_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_的裝置。的裝置。原電池原電池化學(xué)能化學(xué)能電能電能一、化學(xué)電池一、化學(xué)電池2化學(xué)電池的分類化學(xué)電池的分類一次一次二次二次燃料燃料3化學(xué)電池的優(yōu)點(diǎn)化學(xué)電池的優(yōu)點(diǎn)(1)化學(xué)電池的能量轉(zhuǎn)換效率較高，供能穩(wěn)定可靠?；瘜W(xué)電池的能量轉(zhuǎn)換效率較高，供能穩(wěn)定可靠。(2)可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池及電池組。及電池組。(3)使用方便，易于維護(hù)。使用方便，易于維護(hù)。(1)比能量比能量：即單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電

4、能的多少，：即單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，單位單位(Wh)/kg或或(Wh)/L。(2)比功率比功率：即單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，：即單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，單位單位W/kg或或W/L。(3)比時(shí)間比時(shí)間:電池的可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。電池的可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。4判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)1堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池的負(fù)極是堿性鋅錳電池的負(fù)極是_，正極是，正極是_，電解質(zhì)是電解質(zhì)是_溶液，其電極反應(yīng)為：溶液，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：負(fù)極：_；正極：正極：_；電池總反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式：_。ZnMnO2KOHZn2e2OH=Zn(OH)22Mn

5、O22e2H2O=2MnOOH2OHZn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2二、一次電池二、一次電池堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)： 電流穩(wěn)定，放電容量、電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間比干電池增大幾倍，不會(huì)氣漲或漏液。時(shí)間比干電池增大幾倍，不會(huì)氣漲或漏液。鋅銀電池負(fù)極是鋅銀電池負(fù)極是_，正極是，正極是_,電解電解質(zhì)是質(zhì)是_溶液，其電極反應(yīng)如下：溶液，其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：負(fù)極：_；正極：正極：_；總反應(yīng)：總反應(yīng)：_。ZnAg2OKOHZn2OH2e=Zn(OH)2Ag2O2eH2O=2Ag2OH ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag2鋅銀電池鋅銀電池鈕扣電池：不銹鋼制成一個(gè)由鈕

6、扣電池：不銹鋼制成一個(gè)由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極一端填充由盒內(nèi)靠正極一端填充由AgAg2 2O O和和少量石墨組成的正極活性材料，少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃KOHKOH溶液，已知電池內(nèi)溶液，已知電池內(nèi)ZnZn的氧的氧化產(chǎn)物為化產(chǎn)物為ZnOZnO3鋰電池鋰電池用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中組成。鋰電池的主要反應(yīng)為：負(fù)極：8Li8e8Li正極：3SOCl28eSO 2S6Cl 總反應(yīng)式

7、為：8Li3SOCl26LiClLi2SO32S特點(diǎn)：鋰電池是一種高能電池，具有質(zhì)量輕、電壓穩(wěn)定、工作效率高和貯存壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。常用于心臟起搏器和火箭的一種微型電池。思考感悟思考感悟1怎樣由電池的總反應(yīng)式判斷電池的正、負(fù)怎樣由電池的總反應(yīng)式判斷電池的正、負(fù)極？極？由電池總反應(yīng)式判斷電池的正、負(fù)極，其由電池總反應(yīng)式判斷電池的正、負(fù)極，其方法是：方法是：(1)分析總反應(yīng)中的電子的得失，失分析總反應(yīng)中的電子的得失，失去電子的物質(zhì)為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到去電子的物質(zhì)為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到電子的物質(zhì)為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。電子的物質(zhì)為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。(2)原電原電池工作時(shí)電子由負(fù)極流向正極，電流

8、由正極池工作時(shí)電子由負(fù)極流向正極，電流由正極流向負(fù)極。流向負(fù)極。在堿性鋅錳電池中，電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液，電池總在堿性鋅錳電池中，電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液，電池總反應(yīng)為反應(yīng)為Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下。下列有關(guān)該電池的電極反應(yīng)書寫正確的是列有關(guān)該電池的電極反應(yīng)書寫正確的是()A負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為2MnO22H2e=2MnOOHD正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為2MnO22H2O2e=2MnOOH2OHD廣泛應(yīng)用的鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn2MnO22

9、H2O2MnO(OH)Zn(OH)2，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO22H2O2e2MnO(OH)2OHC電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D外電路中每通過(guò)0.2 mol 電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 gC1.可充電池充電電池又稱二次電池，它在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)又逆向進(jìn)行，使生成物恢復(fù)原狀，如此充放電可循環(huán)進(jìn)行，至一定周期后終止。三、二次電池三、二次電池2鉛鉛蓄電池：如圖所示：鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池鉛蓄電池鉛蓄電池1)正負(fù)極材料正負(fù)極材料正極：正極：PbO2負(fù)極：負(fù)

10、極：Pb2)工作機(jī)制工作機(jī)制電解質(zhì)：電解質(zhì)：H2SO4溶液溶液鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程放電過(guò)程總反應(yīng)：放電過(guò)程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s)正極：正極：PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =2PbSO4 (s) +2H2O(l) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：放電過(guò)程放電過(guò)程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的鉛蓄電池充電的反應(yīng)則

11、是上述反應(yīng)的逆過(guò)程逆過(guò)程Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 充電過(guò)程充電過(guò)程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陰極：陰極：陽(yáng)極：陽(yáng)極：PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) +4 H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極充電過(guò)程總反應(yīng)：充電過(guò)程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)鉛蓄電池的充放電過(guò)程：鉛蓄電池的充放電過(guò)程：放電放電充電充電3)優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)

12、析缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉價(jià)格低廉其它二次電池其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池離子蓄電池負(fù)極(Cd)：Cd2e2OHCd(OH)2(氧化反應(yīng))正極(NiO2)：NiO22H2O2eNi(OH)22OH(還原反應(yīng))3鎳鎘堿性蓄電池鎳鎘堿性蓄電池總反應(yīng)式：CdNiO22H2OCd(OH)2Ni(OH)2案例精析【例2】蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，在充電時(shí)起電解池的作用。下面

13、是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：FeNiO22H2O Fe(OH)2Ni(OH)2 下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，F(xiàn)e是負(fù)極，NiO2是正極B蓄電池的電極可以浸入某種酸性電解質(zhì)溶液中C充電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為：Fe(OH)22eFe2OHD放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動(dòng)BD氫鎳電池是近年開發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式為 H2NiO(OH) Ni(OH)2。根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是()A電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池充電時(shí)，氫元素被還原D電池放電時(shí)，H2

14、是負(fù)極CDA需要定期補(bǔ)充硫酸B工作時(shí)鉛是負(fù)極，PbO2是正極C工作時(shí)負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Pb2eSO42=PbSO4D工作時(shí)電解質(zhì)的密度減小A鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為：負(fù)極反應(yīng)：C6Lixe=C6Li1xxLi(C6Li表示鋰原子嵌入石墨中形成復(fù)合材料)正極反應(yīng)：Li1xMO2xLixe=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過(guò)渡金屬氧化物)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(雙選)()A鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為：C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1xB電池反應(yīng)中，鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C

15、鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動(dòng)D鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)為： C6Li1xxLixe=C6LiBD充電負(fù)極燃料電池（燃料電池（Fuel cell），是一種使用燃料進(jìn)行化學(xué)），是一種使用燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力的裝置，最早于反應(yīng)產(chǎn)生電力的裝置，最早于18391839年年由英國(guó)的由英國(guó)的Grove所發(fā)明。最常見是以氫氧為燃料的質(zhì)子交換所發(fā)明。最常見是以氫氧為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池，由于燃料價(jià)格便宜，加上對(duì)人體無(wú)膜燃料電池，由于燃料價(jià)格便宜，加上對(duì)人體無(wú)化學(xué)危險(xiǎn)、對(duì)環(huán)境無(wú)害，發(fā)電后產(chǎn)生純水和熱，化學(xué)危險(xiǎn)、對(duì)環(huán)境無(wú)害，發(fā)電后產(chǎn)生純水和熱，20世紀(jì)世紀(jì)60年代年代應(yīng)用在美國(guó)軍方，后于應(yīng)用在美國(guó)

16、軍方，后于1965年應(yīng)用年應(yīng)用于美國(guó)雙子星座于美國(guó)雙子星座5號(hào)飛船。現(xiàn)在也有一些筆記型電號(hào)飛船?，F(xiàn)在也有一些筆記型電腦開始研究使用燃料電池。但由于產(chǎn)生的電量太腦開始研究使用燃料電池。但由于產(chǎn)生的電量太小，且無(wú)法瞬間提供大量電能，只能用于平穩(wěn)供小，且無(wú)法瞬間提供大量電能，只能用于平穩(wěn)供電上。電上。 四、燃料電池四、燃料電池德國(guó)海軍新一代燃料電池潛艇服役德國(guó)海軍新一代燃料電池潛艇服役 這艘這艘212型潛艇是世界上最現(xiàn)代化的常規(guī)潛艇。潛艇采用的型潛艇是世界上最現(xiàn)代化的常規(guī)潛艇。潛艇采用的燃料電池推進(jìn)系統(tǒng)可使?jié)撊剂想姵赝七M(jìn)系統(tǒng)可使?jié)?艇保持更長(zhǎng)的潛航時(shí)間，更不容艇保持更長(zhǎng)的潛航時(shí)間，更不容易被敵人探測(cè)

17、到。易被敵人探測(cè)到。 甲醇燃料電池，燃料電池的層狀結(jié)構(gòu) 石墨電極石墨電極Na2SO4溶液溶液 電解槽電解槽 電池中附有氧氣的碳棒為正極，附電池中附有氧氣的碳棒為正極，附有氧有氧氣的碳棒為正極氣的碳棒為正極。電子賀卡電子賀卡賀卡發(fā)出紅光賀卡發(fā)出紅光和音樂(lè)聲音和音樂(lè)聲音氫氧燃料電池帶動(dòng)小電器氫氧燃料電池帶動(dòng)小電器燃料電池其原理是一種電化學(xué)裝置，其組成與一般電池相燃料電池其原理是一種電化學(xué)裝置，其組成與一般電池相同同。其單體電池是由正負(fù)兩個(gè)電極。其單體電池是由正負(fù)兩個(gè)電極(負(fù)極即燃料電極和正負(fù)極即燃料電極和正極即氧化劑電極極即氧化劑電極)以及電解質(zhì)組成。不同的是一般電池的以及電解質(zhì)組成。不同的是一般

18、電池的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，因此，限制了電池容量。而燃活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是個(gè)催化轉(zhuǎn)換料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件。因此元件。因此燃料電池是名符其實(shí)的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的燃料電池是名符其實(shí)的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器能量轉(zhuǎn)換機(jī)器。電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給，。電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給，進(jìn)行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物不斷排進(jìn)行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。這里以氫除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。這里以氫-氧燃料電池為氧燃料電

19、池為例來(lái)說(shuō)明燃料電池例來(lái)說(shuō)明燃料電池 1氫氧燃料電池氫氫-氧燃料電池反應(yīng)原理氧燃料電池反應(yīng)原理 這個(gè)反映是電解水的逆過(guò)程。電極這個(gè)反映是電解水的逆過(guò)程。電極應(yīng)為：應(yīng)為： 負(fù)極：負(fù)極：H2 - 2e- +2OH-2H2O 正極：正極：1/2O2 +H2O+ 2e-2OH- 電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：H2 +1/2O2=H2O 負(fù)極負(fù)極H H2 2：2 2H2+4OH- -4e- =4H2O 正極正極O O2 2：O O2+2+2H2O +4e- =4OH- 總反應(yīng)：總反應(yīng)： O O2+2+2H2 =2H2O氫氧燃料電池是一種新氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池，其構(gòu)造型的化學(xué)電池，其構(gòu)造如圖示：兩個(gè)電極

20、均由如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。堿性介電極表面放電。堿性介質(zhì)質(zhì)燃燃 料料 電電 池池介質(zhì)電池反應(yīng)： 2H2 + = 2H2O 酸性負(fù)極正極中性負(fù)極 正極堿性負(fù)極正極2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使用，優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使用，對(duì)環(huán)境友好對(duì)環(huán)境友好 用途：宇宙飛船，應(yīng)用前景廣闊用途

21、：宇宙飛船，應(yīng)用前景廣闊該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣：負(fù)極：CH410OH8eCO 7H2O正極：2O24H2O8e8OH離子方程式為：CH42O22OHCO 3H2O總反應(yīng)方程式為：CH42O22KOHK2CO33H2O甲烷燃料電池用導(dǎo)線相連的兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入CH3OH和O2，則發(fā)生了原電池反應(yīng)。負(fù)極：2CH3OH16OH12e2CO 12H2O正極：3O26H2O12e12OH離子方程式為：2CH3OH3O24OH2CO 6H2O總反應(yīng)方程式為：2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2OCH3OH燃料電池D該電池的電極反

22、應(yīng)式為：該電池的電極反應(yīng)式為：負(fù)極：負(fù)極：2C4H1026O252e=8CO210H2O正極：正極：13O252e=26O2總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2C4H1013O2 = 8CO210H2O熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，因而受到重視?？捎肔i2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓频迷?50 下工作的燃料電池，該原電池的反應(yīng)式為：3、熔融鹽燃料電池正極：O22CO24e=2CO32總反應(yīng)式：2COO2=2CO2負(fù)極：2CO2CO324e=4CO24、質(zhì)子交換膜燃料電池如圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子(H)和電

23、子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)式為2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列說(shuō)法正確的是(雙選)()A左電極為電池的負(fù)極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B右電極為電池的負(fù)極，b處通入的物質(zhì)是空氣C負(fù)極反應(yīng)式：CH3OHH2O6e=CO26HD正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHAC(1)根據(jù)裝置書寫電極反應(yīng)式先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池的正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì)。電極反應(yīng)式的書寫a負(fù)極：活潑金屬或H2失去電子生成陽(yáng)離子；若電解質(zhì)溶液中的陰離子與生成的陽(yáng)離子不共存，則該陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式。如鉛蓄電池，負(fù)極：PbSO422e=PbSO4。化學(xué)電源電極反應(yīng)式的書寫b正極：

24、陽(yáng)離子得到電子生成單質(zhì)或O2得到電子，若反應(yīng)物是O2，則有以下規(guī)律：電解質(zhì)是堿性或中性：O22H2O4e=4OH電解質(zhì)是酸性：O24H4e=2H2O正負(fù)電極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式。(2)給出總反應(yīng)式，寫電極反應(yīng)式如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況)，再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況去寫電極反應(yīng)式，另一極的電極反應(yīng)式可直接寫或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式，即得結(jié)果。以2H2O2=2H2O為例，當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)的電極反應(yīng)式的書寫步驟如下。根據(jù)總反應(yīng)方程式分析有關(guān)元素化合價(jià)的變化情況，確定2 m

25、ol H2失掉4 mol電子，初步確定負(fù)極反應(yīng)為：2H24e=4H。根據(jù)電解質(zhì)溶液為堿性，與H不能共存，反應(yīng)生成水，推出OH應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式為：2H24OH4e=4H2O。用總反應(yīng)式2H2O2=2H2O減去負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式為：2H2OO24e=4OH。(3)可充電電池電極反應(yīng)式的書寫在書寫可充電電池電極反應(yīng)式時(shí)，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池。原電池的負(fù)極與電解池的陽(yáng)極均發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)升高。原電池的正極與電解池的陰極均發(fā)生還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)降低。特別提醒：特別提醒：解答書寫有關(guān)電極反應(yīng)式的題目時(shí)，應(yīng)解答書寫有關(guān)電極反應(yīng)式的題目時(shí)，應(yīng)先先寫寫出總化學(xué)方程式

26、，出總化學(xué)方程式，再再找出電解質(zhì)溶液的成分，最找出電解質(zhì)溶液的成分，最后后分別分別寫出正極反應(yīng)式和負(fù)極反應(yīng)式，從而作出合理的判斷。寫出正極反應(yīng)式和負(fù)極反應(yīng)式，從而作出合理的判斷。注意：注意：電子帶負(fù)電荷；電子帶負(fù)電荷；若反應(yīng)式同側(cè)出現(xiàn)不能共存的若反應(yīng)式同側(cè)出現(xiàn)不能共存的離子，如離子，如H和和OH、Pb2和和SO4，要寫成反應(yīng)后的，要寫成反應(yīng)后的物質(zhì)如物質(zhì)如H2O、PbSO4。飛船上使用的氫氧燃料電池的兩個(gè)電極均由多孔性碳制成。通入的氣體由空隙中逸出，并在電極表面放電，總反應(yīng)式為：2H2O22H2O(1)以KOH溶液為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通入_ ，電極反應(yīng)式為_ ， 正極通入_，電極反應(yīng)式為_(2)如把KOH溶液改為稀H2SO4作電解質(zhì)則電極反應(yīng)為負(fù)極_， 正極_。(3)如把KOH溶液改為NaCl溶液作電解質(zhì)則電極反應(yīng)為負(fù)極_ _ ， 正極_。H2O2O22H2O4e4OH2H24e4 H O24H4e2H2O2H24e4HO22H2O4e4OH2H24OH4e4H2O燃料電池是使氣體燃料氧化直接產(chǎn)生電流的裝置，燃料電池的研究是本世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種