电极反应方程式的书写(专题课件)

高二年级集体备课组书写原则：书写原则：负极：失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）负极：失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）正极：得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上正极：得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上 得电子，但也可能是得电子，但也可能是O2在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正 极本身得电子）极本身得电子）总反应式（电池反应）总反应式（电池反应）=正极反应式正极反应式+负极反应式负极反应式对于可逆电池，一定要看清楚对于可逆电池，一定要看清楚“充电、放电充电、放电”的方向。放电的的方向。放电的过过 程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。（1）直接法）直接法（2）加减法）加减法书写方法：书写方法：原电池电极反应式书写步骤：原电池电极反应式书写步骤：1、列物质，标得失、列物质，标得失（列出电极上的物质变化，（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。根据价态变化标明电子得失）。2、选离子，配电荷选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。配平电荷，使符合电荷守）。3、巧用水，配个数、巧用水，配个数（通常介质为水溶液，（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）可选用水配平质量守恒）一一般原电池电极反应式的书写一一般原电池电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。目电子的得失。2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且式中，且O2生成生成OH-，若电解质溶液为酸性，则，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应必须写入正极反应式中，式中，O2生成水。生成水。3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电 子守恒的基础上，子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。例、有人设计以例、有人设计以Pt和和Zn为电极为电极材料材料，埋入人体内作为作，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、液中含有一定浓度的溶解氧、H+和和Zn2+进行进行工作工作，试写出，试写出该电池的两极反应式。该电池的两极反应式。解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，锌是负极，Zn失电子成为失电子成为Zn2+，而不是，而不是ZnO或或Zn(OH)2，因为题目已告诉因为题目已告诉H+参与作用。正极上参与作用。正极上O2得电子成为负二价得电子成为负二价氧，在氧，在H+作用下肯定不是作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物等形式，而只能是产物水，体液内的水，体液内的H+得电子生成得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电似乎不可能。故发生以下电极反应：极反应：负极：负极：2Zn4e-=2Zn2+，正极：，正极：O2+4H+4e-=2H2O 解析：解析：MgAlNaOH溶液构成的原电池中，负极为溶液构成的原电池中，负极为Al（Mg与与NaOH溶溶液不反应，液不反应，Al是两性金属，可以与是两性金属，可以与NaOH溶液反应）。溶液反应）。再分析进入溶液的再分析进入溶液的微粒能否在电解质环境中存在微粒能否在电解质环境中存在（得失电子不能同时在同极上发生），不能（得失电子不能同时在同极上发生），不能存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。例：例：二特殊情况电极反应式的书写二特殊情况电极反应式的书写 在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。较活泼金属就不一定作负极了。例、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀例、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和浓和浓HNO3 中，写出两池的电极反应式。中，写出两池的电极反应式。解析：在稀解析：在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被氧化作负极，铜作正极。其电极反应为：氧化作负极，铜作正极。其电极反应为：负极（负极（Al）：）：2Al6e-=2Al3+；正极（；正极（Cu）：）：6H+6e-=3H2。负极：负极：Cu 2e-=Cu 2+正极：正极：4H+2NO3+2 e-=2NO2 +2H2O总：总：Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu 2+2H2O三二次电池电极反应式的书写三二次电池电极反应式的书写 可充电电池（蓄电池）放电时相当于原电池，充电时相当于电解池。可充电电池（蓄电池）放电时相当于原电池，充电时相当于电解池。蓄电池放电时的电极反应与其充电时的电极反应也互为可逆（化学）反蓄电池放电时的电极反应与其充电时的电极反应也互为可逆（化学）反应。应。例例.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：则放电时正极方程式为：则放电时正极方程式为：_；负极方程式为：负极方程式为：_。充电时阳极方程式为：充电时阳极方程式为：_；阴极方程式为阴极方程式为：_。解析：已知原电池反应，欲写出其电极反应的最直接简便的方法，就是解析：已知原电池反应，欲写出其电极反应的最直接简便的方法，就是将该原电池反应分解为将该原电池反应分解为“氧化氧化”和和“还原还原”两个两个“半反应半反应”然后，将这两个然后，将这两个“半反应半反应”配平即可：原电池放电时负（阳极）：配平即可：原电池放电时负（阳极）：正（阴）极：正（阴）极：C 酸性介质中氢氧燃料电池碱性介质中氢氧燃料电池固体燃料电池熔融盐燃料电池(探讨）探讨）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和和 CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为电池反应方程式为 ；放电时放电时CO32移向电池的移向电池的_极。极。C3H8+5O2=3CO2+4H2O正极：正极：负极：负极：O2+2CO2+4e-=2CO32-C3H8+10CO3 2-+20e-=13CO2+4H2O负负1.一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（）的氧化锆（ZrO2）晶体）晶体,在熔融在熔融状态下能传导状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是（。下列对该燃料电池说法正确的是（）A.在熔融电解质中，在熔融电解质中，O2-由负极移向正极由负极移向正极B.电池的总反应是：电池的总反应是：2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OBC2.某可充电的锂离子电池以某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池导电固体为电解质。放电时的电池反应为：反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的。下列说法正确的是（是（）A.放电时，放电时，LiMn2O4发生氧化反应发生氧化反应 B.放电时，正极反应为放电时，正极反应为:Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充电时，充电时，LiMn2O4发生氧化反应发生氧化反应D.充电时，阳极反应为：充电时，阳极反应为：Li+e-=LiBBC(2014南昌模拟南昌模拟)Harbermann等设计出利用等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池,电电池内部有质子通过池内部有质子通过,该系统不经任何维护可连续运行该系统不经任何维护可连续运行5年。该电年。该电池的负极反应式为池的负极反应式为S2-+4H2O-8e-=+8H+。有关该电池的。有关该电池的下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.若有若有1.12 L氧气参与反应氧气参与反应,则有则有0.2 mol电子发生转移电子发生转移B.质子由正极移向负极质子由正极移向负极C.该电池的总反应为该电池的总反应为S2-+2O2=D.正极的电极反应式为正极的电极反应式为2O2+8e-+4H2O=8OH-24SO24SOC原电池的设计原电池的设计