電化學(xué)裝置設(shè)計(jì)課件

歡迎各位專(zhuān)家光臨指導(dǎo)！專(zhuān)題設(shè)計(jì)主講彭國(guó)輝

電化學(xué)裝置設(shè)計(jì)與電池反應(yīng)專(zhuān)題設(shè)計(jì)依據(jù)：

《理綜考試說(shuō)明》考試目標(biāo)4：對(duì)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用能力之（2），了解自然科學(xué)知識(shí)在人類(lèi)生活與社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用中特別指出了“化學(xué)中的原電池概念為化學(xué)電源的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)”?？荚嚹繕?biāo)2：設(shè)計(jì)與完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ?）根據(jù)要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案?？偨Y(jié)一：燃料電池及較復(fù)雜的原電池與電解池,先寫(xiě)電池反應(yīng)，后寫(xiě)電極反應(yīng)。將電池反應(yīng)減去其中的一個(gè)較易寫(xiě)的電極反應(yīng)，得到另一個(gè)較復(fù)雜的電極反應(yīng)。要注意所生成的物質(zhì)或離子能否和電解質(zhì)溶液中的某些離子反應(yīng)，以及注意離子對(duì)應(yīng)。練習(xí)1：我國(guó)發(fā)射的“神舟號(hào)”宇宙飛船使用了比氫氧燃料電池效率更高的甲烷燃料電池裝置示意圖如下：1、寫(xiě)出電極反應(yīng)。2、分析兩極的PH值變化。3、指出磁場(chǎng)的方向。KOHO2CH41、電池反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O正極：O2+2H2O+4e=4OH-負(fù)極：CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O2、隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，正極周?chē)鶳H值逐漸升高，負(fù)極周?chē)鶳H值逐漸降低。3、磁力線圓內(nèi)由外指向里,圓外由里指向外。KOHO2CH4+++++++練習(xí)2：用Li2CO3、Na2CO3為熔融鹽混合物為電解質(zhì)，一氧化碳為負(fù)極（有時(shí)又稱(chēng)陽(yáng)極）燃?xì)?，空氣與CO2的混和氣作為正極（有時(shí)又稱(chēng)陰極）助燃?xì)?，制得?50℃下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-－4e4CO2正極反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式：O2+2CO2+4e=2CO32-2CO+O2=2CO2例3:從例2中選取D、F、K設(shè)計(jì)成原電池，要求畫(huà)出裝置示意圖，指出正負(fù)極及其電極材料和選用的電解質(zhì)。AAA電極材料（-）FeCPb

電解質(zhì)FeCl3KOHH2SO4(+)CCPbO2

總結(jié)三：電池中的氧化劑與還原劑的狀態(tài)分別為：固固固氣氣液固液氣氣液液電極一般是固體，但在電極上反應(yīng)的物質(zhì)不一定是固體。⑴如果參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體就選其為電極。⑵如果參加反應(yīng)的物質(zhì)不是固體，若生成物中有固體，則選生成物或惰性物質(zhì)為電極（石墨或鉑）。電極的選擇規(guī)律為：電解質(zhì)的選擇規(guī)律為：如果反應(yīng)物中有離子,則選其對(duì)應(yīng)的電解質(zhì),若無(wú),則選生成物中離子對(duì)應(yīng)的電解質(zhì)。練習(xí)３：將下列三個(gè)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，畫(huà)出裝置圖，并指出電極材料與電解質(zhì)溶液。A、Zn＋CuCu+Zn2+2+B、2Fe+O+3HO2Fe(OH)223C、Cl2+2Fe2Cl+2Fe2+3+答案：電解反應(yīng)N2+3H2=2NH3陽(yáng)極：3H2-6e=6H+陰極：N2+6H++6e=2NH3練習(xí)５、如圖所示，一金屬桿ab在兩水平平行的軌道之間做勻速運(yùn)動(dòng)，其速度大小為1m/s，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間的寬度為1m，其間有一堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。現(xiàn)用導(dǎo)線與插入電解槽中兩惰性電極A、B相連，回路的總電阻為1Ω，電解液為CuSO4。問(wèn)：（1）電解池