原电池公开课课件.ppt
原电池 化学电源,2014届高考化学一轮复习,§1原电池,§2化学电源,§4金属的电化学腐蚀与防护,电化学基础,§3电解池,氧化还原反应,化学能转化为电能，自发进行,电能转化为化学能，外界能量推动,知识结构,必修 2P40,化学反应原理 P13,【回归课本1】,D,【热身训练】,(4)形成 。,由氧化剂和导体构成 极系统。,(1)能自发地发生 。,负,正,闭合回路,氧化还原反应,一、原电池 1.概念：把化学能转化为 的装置。,电能,2.原电池的构成条件,(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。,(3)由还原剂和导体构成 极系统，,【知识扫描一】,3工作原理：(以锌铜原电池为例),盐桥作用?,(-)Zn-2e-=Zn 2+,(+)Cu 2+ +2e-=Cu,形成闭合回路； 平衡电荷,判断下列原电池的电极并写出电极反应式,判断下列原电池正负极,（1）,（2）,（3）,（4）,【小试身手1】,负极,负极,负极,负极,铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,【小试身手2】 设计原电池,(2)若将(1)中2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正负极,并写出电极反应式 正极反应_, 负极反应_,2Fe3+2e-=2Fe2+,Cu-2e-=Cu2+,普通干电池,充电干电池,笔记本电脑 专用电池,手机电池,二、常见的化学电源 1一次电池(以碱性锌锰电池为例) 总反应为：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2 负极： 正极：,Zn2OH2e=Zn(OH)2,2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH,【知识扫描二】,Pb,PbO2,PbO22e4HSO =PbSO42H2O,Pb2eSO =PbSO4,已知电池反应写电极方程式的方法：,1、标电子转移，判断正负极对应产物；,2、抄写还原剂-氧化产物，失去电子数,方法一：直接书写较难时，可选择书写容易,3、守恒配平；,一极，另一极用相减法得到；,方法二：,注意电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；注意电解液环境,二次电池铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O= Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法正确的是 ( ) A电池的电解液为碱性溶液，负极为Ni2O3、 B电池放电时，负极反应为 Fe2OH2e =Fe(OH)2 C电池放电过程中，正极附近溶液的pH降低 D电池充电时，阳极反应为: 2Ni(OH)22OH+2e = Ni2O33H2O,B,【小试身手3】,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,要充分考虑电极反应后产物所处的介质- 电解质环境， 应将电解质溶液中参与电极反应的粒子写进电极反应式 。,要点突破,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 - 4e- +2O2= 2H2O,O2 + 4e-= 2O2,电极反应式的书写 （固体燃料电池）,要点突破,练习1: 据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电.试写出该电池放电时的电极反应和总反应式.,试写乙醇作燃料， KOH作电解质溶液的燃料电池的电极反应和总反应,燃烧反应式 2CH3OH3O22CO24H2O,电池总反应 2CH3OH3O2OH2CO326H2O,负极: 2CH3OH12e 16OH 2CO3212H2O,正极: 3O26H2O12e12OH,电极反应式的书写（燃料电池）,要点突破,特别提醒 (1)书写电极反应式时，注意介质是否参加反应。碱性介质的电极反应中不能出现H，酸性介质的电极反应中不能出现OH。 (2)燃料电池的正极(O2作氧化剂) 反应式一般为： 酸性条件：O24e4H=2H2O 碱性或中性条件：O24e2H2O=4OH 高温无水固体电解质：O24e=2O2,【2010江苏卷】右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是 A该系统中只存在3种形式的能量转化 B装置Y负极的电极反应式： C装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能完全转化,c,【小试身手4】,(2010·全国卷)如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料(S)涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：,【触摸高考1】,下列关于该电池叙述错误的是 ( )。 A电池工作时，是将太阳能转化为电能 B电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C电池中镀铂导电玻璃为正极 D电池的电解质溶液中I和I3-的浓度不会减少,B,. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是( ) A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中 Li的化合价为+1价 B.该电池的反应式为：2Li+FeSLi2S+Fe C.负极的电极反应式为:Al-3e-=Al3+来 D.充电时，阴极发生的电极反应式为：,（2010浙江）,【触摸高考2】,B,【2012四川11】一种基于酸性燃料电池原理设计的 酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4e +H2O = CH3COOH + 4H。下列有关说法正确的是 A检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B正极上发生的反应为：O2 + 4e + 2H2O = 4OH C电池反应的化学方程式为：2CH3CH2OH + O2 = 2CH3COOH + 2H2O D若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L 氧气,【触摸高考3】,C,2011年4月19日至28日，以“创新·未来”为主题的第十四届上海国际车展在浦东新国际博览中心举行。车展期间，新一代电动汽车因其“技术含量高”“节能环保”而倍受关注。液态锂离子电池是一种被采用的车载电池，该电池的电极反应如下：6CxLixe = LixC6; LiNiO2xe= Li 1x NiO2xLi。则有关该电池的下列说法中正确的是( ) A放电时，电子从正极流向电源的负极 B放电时，Li向负极移动 C该电池的总反应为LiNiO26C Li 1x NiO2 LixC6 D充电时，阳极发生的电极反应为Li 1x NiO2 xLixe = LiNiO2,C,高考真题,【2012全国高考卷26题】 （4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。,FeO42 + 3e + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH 2FeO42 + 8H2O +3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH 注：Fe(OH)3 、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也给分。,答案：,已知反应AsO43+2I+2H+ AsO3+I2+H2O 是可逆反应设计如图装置，进行下述操作： ()向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现 微安培表指针偏转；()若改往(B)烧杯 中滴加40NaOH溶液，发现微安培表 指针向前述相反方向偏转试回答： (1)两次操作过程中指针为什么会发生偏转? 答： 。 (2)两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反?试用平衡移动原理解释此现象 答：_。 (3)()操作过程中C1棒上发生的反应为 。 (4)()操作过程中C2棒上发生的反应为 。,两次操作都能形成原电池，指针偏转是由于电子流过电流表,B中加盐酸，AsO43发生得电子反应为正极；而当加入NaOH后，AsO33发生失电子反应，为负极；,2I2e =I2,AsO332e+2OH = AsO43+H2O,(5)原电池原理的综合应用,原电池原理应用：,【课堂小结】,2.内电路:一般地，阳离子,看电流 阴离子,看电子,一.原电池及其工作原理：,二 .化学电源 关注“绿色能源”，开发利用新能源,回收,有关资料显示：一节电池产生的有害物质能污染60万升水，等于一个人一生的饮水量：一节烂在地里的一号电池能吞噬一平方米土地，并可造成永久性公害！,
