電化學裝置設計課件

歡迎各位專家光臨指導！專題設計主講彭國輝

電化學裝置設計與電池反應專題設計依據：

《理綜考試說明》考試目標4：對自然科學基礎知識應用能力之（2），了解自然科學知識在人類生活與社會發(fā)展中的應用中特別指出了“化學中的原電池概念為化學電源的開發(fā)提供理論依據”?？荚嚹繕?：設計與完成實驗能力之（2）根據要求設計簡單的實驗方案?？偨Y一：燃料電池及較復雜的原電池與電解池,先寫電池反應，后寫電極反應。將電池反應減去其中的一個較易寫的電極反應，得到另一個較復雜的電極反應。要注意所生成的物質或離子能否和電解質溶液中的某些離子反應，以及注意離子對應。練習1：我國發(fā)射的“神舟號”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、寫出電極反應。2、分析兩極的PH值變化。3、指出磁場的方向。KOHO2CH41、電池反應：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O正極：O2+2H2O+4e=4OH-負極：CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O2、隨著反應的不斷進行，正極周圍PH值逐漸升高，負極周圍PH值逐漸降低。3、磁力線圓內由外指向里,圓外由里指向外。KOHO2CH4+++++++練習2：用Li2CO3、Na2CO3為熔融鹽混合物為電解質，一氧化碳為負極（有時又稱陽極）燃氣，空氣與CO2的混和氣作為正極（有時又稱陰極）助燃氣，制得在650℃下工作的燃料電池。完成有關的電池反應式：負極反應式：2CO+2CO32-－4e4CO2正極反應式：電池總反應式：O2+2CO2+4e=2CO32-2CO+O2=2CO2例3:從例2中選取D、F、K設計成原電池，要求畫出裝置示意圖，指出正負極及其電極材料和選用的電解質。AAA電極材料（-）FeCPb

電解質FeCl3KOHH2SO4(+)CCPbO2

總結三：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，但在電極上反應的物質不一定是固體。⑴如果參加反應的物質為固體就選其為電極。⑵如果參加反應的物質不是固體，若生成物中有固體，則選生成物或惰性物質為電極（石墨或鉑）。電極的選擇規(guī)律為：電解質的選擇規(guī)律為：如果反應物中有離子,則選其對應的電解質,若無,則選生成物中離子對應的電解質。練習３：將下列三個反應設計成原電池，畫出裝置圖，并指出電極材料與電解質溶液。A、Zn＋CuCu+Zn2+2+B、2Fe+O+3HO2Fe(OH)223C、Cl2+2Fe2Cl+2Fe2+3+答案：電解反應N2+3H2=2NH3陽極：3H2-6e=6H+陰極：N2+6H++6e=2NH3練習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動，其速度大小為1m/s，導軌電阻不計，導軌間的寬度為1m，其間有一堅直向上的勻強磁場，磁感應強度B=1T。現用導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：（1）電解池