【學習目標】
1.熟練掌握原電池的工作原理,能正確書寫電極反應式和電池反應。
2.**新型化學電源的電極反應式的判斷和分析方法。
3、體會原電池與生產、生活的聯絡,培養學以致用的科學素養。
一、 原電池的工作原理
例1【2012·山東理綜化學卷t28】(5)利用反應2cu+o2+2h2so4=2cuso4+2h2o可製備cuso4,若將該反應設計為原電池,其正極電極反應式為
負極反應為
【思考1】這個反應為何能設計成原電池?所有反應均可以設計成原電池嗎?
【思考2】請你畫出這個原電池的裝置圖,並在圖中標明電子和離子的流向。
【知識梳理】
原電池中發生氧化反應的是極,發生還原反應的是極。陽離子向極移動,陰離子向極移動。正極電極反應負極電極反應
總反應式
【重點突破一】原電池工作原理考察:電子、離子流向及正負極判斷
1、【2015天津理綜4】鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,下列有關敘述正確的是( )
a、銅電極上發生氧化反應
b、 電池工作一段時間後,甲池的c(so42-)減小
c、 電池工作一段時間後,乙池溶液的總質量增加
d、陰陽離子離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡
2、【2014全國課標︳】2023年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()
a.a為電池的正極
c.放電時,a極鋰的化合價發生變化 d.放電時,溶液中li+從b向a遷移
3、【2013北京理綜26】nox是汽車尾氣中的主要汙染物之一,通過nox感測器可監測nox的含量,其工作原理示意圖如下:
①pt電極上發生的是反應(填「氧化」或「還原」)
【歸納】判斷原電池正負極的方法:
【例外】若換為鎂、鋁和氫氧化鈉溶液形成的原電池,負極材料是什麼?
鐵、銅和濃硝酸形成的原電池負極是什麼?
二、 化學電源
【知識梳理】
1、鋅錳乾電池
2、鉛蓄電池:
放電時可看作是原電池,寫出其電極反應式
3、氫氧燃料電池
請寫出h2-o2-koh溶液為電解質溶液的電極反應式
請寫出h2-o2-h2so4為電解質溶液的電極反應式
4、 甲烷(ch4)燃料電池
若電解質是氫氧化鈉溶液
總反應正極
負極電解質是稀硫酸溶液呢?
【重點突破二】電極反應方程式的書寫
1、【2014·福建理綜化學卷改編】某原電池裝置如右圖所示,電池總反應為2ag+cl2=2agcl。
請判斷正負極並寫出電極反應,
負極正極
2、(山東2011·29)右圖為鈉硫高能電池的結構示意圖。該電池的工作溫度為
200℃左右,電池反應為2na+xs=na2sx,正極的電極反應式為
3、海洋電池是我國首創的。該電池是以鋁板為負極,鉑網為正極,海水為電解質溶液,空氣中的氧氣與鋁反應產生電流。電池總反應為:
4a1+3o2+6h2o=4a1(oh)3。請寫出電極反應
負極正極
4、肼(n2h4)一空氣燃料電池是一種環保鹼性燃料電池,其電解質溶液是20%-30%的koh溶液。電池總反應為:n2h4+o2=n2↑+2h2o。
負極正極
4、【2013北京理綜26】nox是汽車尾氣中的主要汙染物之一,通過nox感測器可監測nox的含量,其工作原理示意圖如下:
②寫出nio電極的電極反應式
【歸納總結】原電池電極反應方程式書寫的思考方法
【學以致用】小組內討論你能把一氧化碳變廢為寶設計成原電池嗎?寫出你設計總反應及其電極反應,畫出簡易裝置。
【重點突破三】原電池的設計
1、能量之間可以相互轉化:電解食鹽水製備cl2是將電能轉化為化學能,而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種型別的原電池,**其能量轉化效率。
限選材料:znso4(aq),feso4(aq),cuso4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導線。
1. 完成原電池的裝置示意圖(見圖15),並作相應標註。
要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。
1. 銅片為電極之一,cuso4(aq)為電解質溶液,只在乙個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間後,可觀察到負極
2. 甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是,其原因是
【歸納總結】抓準總反應,氧化還原是核心
【自助餐】
1、一種新型燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入koh溶液中,然後分別向兩極上通乙烷和氧氣,其電極反應式為:c2h6+18oh―_14e-=2co32-+12h2o,2h2o+o2+4e-=4oh-,
有關此電池的推斷正確的是( )
a. 通乙烷的電極為正極
b. 正極發生氧化反應
c. 電池工作過程中,溶液的ph值逐漸減小
d. 正極與負極上參加反應的氣體的物質的量之比為2∶7
2、 銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:
2ag+zn(oh)2= ag2o+zn+h2o在此電池放電時,負極上發生反應的物質是( )
a.agb.zn(oh)2c.ag2od.zn
3、下圖2023年批量生產的膝上型電腦所用甲醇燃料電池的結構示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質子(h+) 和電子,電子經外電路、質子經內電路到達另外一極與氧氣反應,電池總反應為2ch3oh+3o2=2co2+4h2o 下列說法正確的是( )
a. 左電極為電池的陰極,a處通入的物質是甲醇
b. 右電極為電池的負極,b處通入的物質是空氣
c. 負極反應式:ch3oh+h2o-6e—= co2+6h+
d. 正極反應式:o2+2h2o+4e— = 4oh-
原電池的工作原理化學電源
考綱要求 1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應和電池反應方程式。2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。考點一原電池 1 概念 把 能轉化為 能的裝置。2 工作原理 以鋅銅原電池為例 3 原電池構成條件 1 兩個的電極。2 將電極插入中。3 用導線連線電極構成 4 能自發進行的 4 正 負極判斷...
原電池的工作原理
原電池說課稿 各位專家 各位同行,大家早上好,我是來自07級化教 1 班的顧曉蘭,今天我所講課的內容是高中化學 魯科版 選修4 化學反應原理 第一章第三節第一課時 原電池的工作原理 一 說教材 1.在教材中的地位和作用 教材地位 該節內容為高中電化學的開始,在此之前學生學習過的氧化還原反應,能量之間...
原電池的工作原理教案
教學過程 一 複習預習 複習氧化還原反應的知識內容,並列舉一些鞏固氧化還原反應,分析反應中轉移電子數的情況,判斷金屬性的強弱,氧化性和還原性的強弱。二 知識講解 考點1 原電池 1 原電池定義 將化學能轉變為電能的裝置。2 實質 將氧化還原反應的電子轉移變成電子的定向移動。即將化學能轉化成電能。3 ...