邳州市第二中学高三化学专题复习专题七电化学及其应用(7)课件

铅蓄电池
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为 电池的负极，跟用相同质量的其他金 属作负极相比较，使用寿命大大延长。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
四、原电池反应的书写
1. 原电池两极的判断：先分析电池反应中有关物质元素 化合价的变化，确定原电池的正极和负极，然后根据两 极的变化分析其他指定物质的变化。
3. 已知铅蓄电池放电时起原电池作用，充电时 起电解池作用，总的方程如下：
写出放电时的电极反应式。 负极： Pb 2e SO PbSO 4
2 正极： PbO 2 2e SO4 4H PbSO 4 2H 2O
2 4
4. 氢氧燃料电池
4. a.今有 2H2+O2===2H2O 反应,构成燃料电池,则负极应
2. 金属的防护
(1)改变金属内部的组织结构。 如：不锈钢 (2)在金属表面覆盖保护层。 如：涂上防锈漆、电镀等
(3)电化学保护法。
三、常见的化学电源
干 电 池
随着用电器朝着 小型化、多功能化发 展的要求，对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。
体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来 的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也 由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使 放电电流大幅度提高。
Fe
2. 设计原电池，要求
（1）铁作正极，（2）铁作负极，
则另一电极和电解质溶液如何选择？ 3. 设计一原电池，完成反应 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
z..x.x.k
4. Cu、Fe 作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：
正 负 ①Cu 作____极, ②Fe 作____极
Fe-2e-=Fe2+ 电极反应式 ：负极____________
KOH
氢 氧 通入___气,正极通入___气,电极反应为:
2H2+4OH- -4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH负__________________ 正极________________
b.如把 KOH 改为 H2SO4 作导电物质则电极反应:
2H2-4e=4H+ O2+4H++4e=2H2O 负极_____________正极________________
负极（活泼）：电子流出 正极（不活泼）：电子流入
（2）电极材料均插入电解质溶液中 一般至少有一极能与电解质溶液发生氧化还原反应 （3）两极相连形成闭合电路 （4）能自发的发生氧化还原反应
z..xxk
3. 电极反应
负极（锌片）： Zn－2e-=Zn2+(失电子，发生氧化反应) 负极材料本身被腐蚀 正极（铜片）： 2H+＋2e- = H2↑（得电子，发 生还原反应） 一般为溶液中易得电子的离子发生反应， 正极材料被保护，不被腐蚀。
例1：爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为：
写出放电时电极反应方程式。
解析： 负极反应：Fe - 2e- + 2OH- = Fe(OH)2 正极反应：NiO2 + 2e-+ 2H2O= Ni(OH)2 + 2OH-
2.
1991 年我国首创以铝-空气-海水为能源的
新型“海水电池”，该电池以海水为电解液， 靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电源。 它比干电池能量高 20-50 倍。电池的总反应 式表示为：Al+O2 +H2 O Al(OH)3。 （1）写出电极反应__________________。 （2）写出总反应的化学方程式____________。
[实验]
实验步骤 ⑴锌片插入稀硫酸中 ⑵铜片插入稀硫酸中 现象 锌片上有气泡产生 无现象
⑶锌片和铜片上端连接插入 稀硫酸中
⑷锌片和铜片之间连电流表插 入稀硫酸中
zxxk
[实验]
实验步骤 ⑴锌片插入稀硫酸中 ⑵铜片插入稀硫酸中 现象 锌片上有气泡产生 无现象
⑶锌片和铜片上端连接插入 稀硫酸中
⑷锌片和铜片之间连电流表插 入稀硫酸中
a 和 b 的电解质溶液液不同,反应进行后溶液的 pH 值
a变小 b变大 各有何变化_________________
c.如把 H2 改 CH4,KOH 作导电物质则电极反应为:
CH4+10OH- -8e=CO32-+7H2O 负_________________________ 2O2+4H2O+8e=8OH正极__________________________
CH4+2O2+2KOH=K2CO3 +3H2O 总反应式______________________________
5. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到 重视,可用 Li2 CO3 和 Na2 CO3 的熔融盐混合物作 电解质,CO 为阳极燃气,空气与 CO2 的混合气 体为阴极助燃气,制得在 650℃下工作的燃料 电池,完成有关的电池反应式
2阳极反应式:2CO+2CO3 ==4CO2 +4e
O2 + 2CO2 + 4e == 2CO32阴极反应式__________________________
-
2CO + O2 == 2CO2 总反应式__________________________
总反应：使两极得失电子相等后加和， 消去相同的化学式。 Zn + 2H+ = Zn2＋ + H2↑
4.电子流动方向
电子从负极经导线流向正极
zxx..k
强调： （1）理论上，任何一个自发的 氧化还原反应都可设计成一个原电池。 （2）对同样反应，原电池反应比相应 氧化还原反应速率快。
练习：
1. 对下面四个装置， ①哪种装置可以形成原电池？ ②正、负极各为什么物质？两极上各发生什么变化？ ③电子的流动方向如何？
二、金属的腐蚀与防护
1. 化学腐蚀与电化腐蚀
化学腐蚀 电化腐蚀
金属直接与具有腐蚀性的 不纯金属或合金与电解 含义 化学物质接触发生氧化还 质溶液接触发生原电池 反应而消耗的过程 原反应消耗的过程
电子 得失
金属直接将电子转移 给氧化性物质 无电流产生 金属单质 金属与Cl2、O2 等直接反应
活泼金属间接将电子 转移给氧化性物质 有微弱的电流产生 较活泼金属
电流
腐蚀 物质 实例
钢铁在潮湿的空气中 被腐蚀
A 析氢腐蚀
B 吸氧腐蚀
下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验
数天后
图一
数天后
图二
（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：发生了原电池反应 （2）图一说明原溶液呈 中性或弱酸 性，铁钉发生 吸氧 腐蚀， 电极反应为： 负极：Fe -2e = Fe2+正极：2H2O +O2 +2e=4OH（3）图二说明原溶液呈 较强酸性 性，铁钉发生 析氢 腐蚀， 电极反应为： 负极：Fe -2e = Fe2+；正极：2H+气泡产生
[实验]
实验步骤 ⑴锌片插入稀硫酸中 ⑵铜片插入稀硫酸中 现象 锌片上有气泡产生 无现象
⑶锌片和铜片上端连接插入 稀硫酸中
⑷锌片和铜片之间连电流表插 入稀硫酸中
锌片不断溶解， 铜片上有气泡产生 同上且电流表 发生偏转
一、原电池
1. 定义：把化学能转化为电能的装置叫做原电池 2. 组成原电池的条件： （1）有两种活动性不同的金属（或一种非金属导体） 做电极
2H++2e-=H2↑ 正极_____________
如将稀硫酸改为浓硝酸则：
负 正 ①Cu 作____极, ②Fe 作____极 Cu-2e- = Cu2+ 电极反应式 ：负极____________ 2NO3-+4H++2e- = 2NO2↑+2H2O 正极___________________________
专题七 电化学及其应用（7）
[实验]
实验步骤 ⑴锌片插入稀硫酸中 现象
⑵铜片插入稀硫酸中
⑶锌片和铜片上端连接插入 稀硫酸中
⑷锌片和铜片之间连电流表插 入稀硫酸中
[实验]
实验步骤 ⑴锌片插入稀硫酸中 ⑵铜片插入稀硫酸中 现象 锌片上有气泡产生
⑶锌片和铜片上端连接插入 稀硫酸中
⑷锌片和铜片之间连电流表插 入稀硫酸中
2. 书写电极反应时，要将总化学反应与正、负极反应 联系在一起考虑，它们具有加和性： 化学反应方程式=正极反应方程式+负极反应方程式。 3. 在原电池反应中，必须遵循得失电子守恒。 4. 介质参与电极反应的原则：原电池的两极反应若均在 一定介质中进行，介质常常参与电极反应。在酸性介质 中，H+可能反应，在碱性介质中，OH-可能反应。