高三一轮复习原电池--课件

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带电微粒的移动规律:外电路,原电池正极判断方法:,1,、较不活泼的做正极,(材料),2,、电子流入正极或电流流出正极,(电子流向),3,、阳离子流向正极,(离子的定向移动),4,、正极发生还原反应,(发生的变化),5,、质量增加或有气体产生、被保护的极,(根据现象判断),8,ppt课件,原电池正极判断方法:8ppt课件,三、原电池电极的判断方法,正、负极,(,1,)根据两电极材料活泼性判断,(,2,)根据电流方向或电子流动的方向判断,(,3,)根据发生的反应类型判断,金属性相对活泼,的一极作,负,极,,活泼性较弱,的金属或能导电的非金属为,正,极;,电子流出,的一极为,负,极,,电子流入,的一极为,正,极;,发生,氧化反应,的一极为,负,极;发生,还原反应,一极的为,正,极,(,5,)根据反应的现象判断,(,6,)根据离子的定向移动方向判断,质量减轻,被腐蚀一极的极为,负,极,,质量增加或有气泡冒,出被保护,的极为,正,极,在原电池中,,阳离子移向正极,阴离子移向负极,(,4,)根据得失电子(或化合价的变化情况)判断,失电子,(即化合价升高)的一极为,负,极,,得电子,(即化合价降低)的一极为,正,极。,9,ppt课件,三、原电池电极的判断方法正、负极(1)根据两电极材料活泼,例,1,2010,广东卷,铜锌原电池,(,如图,20,4),工作时,,下列叙述正确的是,(,),【,典例精析,】,BC,A,正极反应为,Zn,2e,=Zn,2,B,电池反应为,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,C,在外电路中,电子从负极流向正极,D,盐桥中的,K,移向,ZnSO,4,溶液,10,ppt课件,例12010广东卷铜锌原电池(如图204)工作时,,四、电极反应式和电池反应的书写,2,、根据反应环境判断是否应发生后续反应,确定电极,反应式。,1,、先确定原电池的正负极,再看负极金属能否与电解,质溶液发生反应,确定放电微粒,3,、,正负极反应式相加得到电池反应的总反应,(,若能写出已知电池反应的总方程式,也可以减去较易写出的电极反应式,从而得到较难写出的电极反应式,),1,)、确立,反应物 和生成物(考虑,后续反应,),2,)、标出变化元素,化合价,,根据化合价写出,1mol,反应物转移电子的数目,3,)、使两边,电荷守恒,4,)、使两边,质量守恒,总结:,11,ppt课件,四、电极反应式和电池反应的书写2、根据反应环境判断是否应发生,电解质为,(,1,)稀硫酸,(,2,)硫酸铜溶液,(,3,)氯化铁溶液,基本型,特殊型,NaCl,溶液,辨析,H,2,SO,4,12,ppt课件,电解质为基本型特殊型NaCl溶液辨析H2SO412ppt课件,负极:,Fe-2e,-,=Fe,2+,正极:,2H,+,+2,e,-,=,H,2,总:,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,稀 硫 酸,Fe,Cu,稀 硫 酸,Fe,Cu,NaCl,溶液,负极:,2Fe-4e,-,=2Fe,2+,正极:,2H,2,O,+O,2,+4,e,-,=,4OH,-,总:,2Fe+2H,2,O+O,2,=2Fe(OH),2,练习,电极反应式的书写,13,ppt课件,负极:Fe-2e-=Fe2+稀 硫 酸FeCu稀,负极:,Cu-2e,-,=Cu,2+,正极:,4H,+,+2NO,3,+2e,-,=2NO,2,+2H,2,O,总:,Cu+4H,+,+2NO,3,=,2NO,2,+Cu,2+,+2,H,2,O,负极:,2Al+8OH,-6e,-,=,2,Al(OH),4,正极:,6H,2,O+6 e,-,=3H,2,+6OH,-,总:,2Al+2OH,+6H,2,O=2Al(OH),4,+3H,2,14,ppt课件,负极:Cu-2e-=Cu 2+负极:2Al+8OH,15,ppt课件,15ppt课件,H,2,SO,4,O,2,+4H,+,+4e,-,2H,2,O,16,ppt课件,H2SO4O2+4H+4e-2H2,课前检测:,海水电池电极反应式的书写,1991,年我国首创的以铝,空气,海水电池为能源的新型海水标志灯,靠空气中的氧使铝氧化而不断产生电流。,-12e,-,=4Al,3+,17,ppt课件,课前检测:1991年我国首创的以铝空气,课前检测:,海水电池电极反应式的书写,1991,年我国首创的以铝,空气,海水电池为能源的新型海水标志灯,靠空气中的氧使铝氧化而不断产生电流。,负极:,4AI-,12e,-,=4AI,3+,正极:,3O,2,+6H,2,O+12e,-,=12OH,-,总:,4Al+3O,2,+6H,2,O=4Al(OH),3,18,ppt课件,课前检测:1991年我国首创的以铝空气,六、化学电源,能够实际应用的原电池,常见的化学电源:,一次电池,(,只能放电不能充电,),可充电电池,(,二次电池,可反复充电和放电,),燃料电池,(,能量利用率高、可连续使用和污染轻,),19,ppt课件,六、化学电源能够实际应用的原电池常见的化学电源:19pp,燃料电池,方法回顾:直接书写,1,、确定在电极上的主要反应物和产物,,(,注意产物能否和电解质起反应。,),2,、标化合价,确定电子转移数目。,3,、根据电荷守恒配平离子的系数,4,、最后根据原子守恒完整配平,燃料电池电极反应的书写,20,ppt课件,燃料电池方法回顾:直接书写燃料电池电极反应的书写20ppt课,2H,2,-,4e,-,=,4H,+,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,2H,2,-,4e,-,=,4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=,2H,2,O,2H,2,+4OH,-,4H,2,O+4e,-,O,2,+2H,2,O+4e,-,4OH,-,1,、氢氧燃料电池,H,2,SO,4,2H,2,+,2,=2H,2,O,4e,-,21,ppt课件,2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH,固体燃料电池,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,2H,2,+2O,2,-,4e,-,=2H,2,O,O,2,+4e,-,=2O,2,22,ppt课件,固体燃料电池2H2-4e-=4H+O2+4H+,熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用,Li,2,CO,3,和,Na,2,CO,3,的熔融盐混合物做电解质,,CO,为负极燃气,空气与,CO,2,的混合气为正极助燃气,制得在,650,下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:,负极极反应式:,_,;,正极反应式:,_,;,总电池反应:,_,。,O,2,+2CO,2,+4e,2CO,3,2,2CO+O,2,=2CO,2,熔融盐燃料电池,2CO+2CO,3,2-,4CO,2,+4e,-,23,ppt课件,熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用,(08,山东理综,29),北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(,C,3,H,8,),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(,C,3,H,6,)。,以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入,O,2,和,CO,2,,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。,电池反应方程式,;,正极反应式为:,_,负极反应式为:,_,放电时,,CO,3,2-,移向电池的,(填“正”或“负”)极。,C,3,H,8,+5O,2,=3CO,2,+4H,2,O,5O,2,+10CO,2,+20e,-,=10CO,3,2-,C,3,H,8,+10CO,3,2-,-20e,-,=13CO,2,+4H,2,O,负,小结:,C,元素只有在碱性条件下才生成,CO,3,2-,,,其余介质被氧化成,CO,2,24,ppt课件,(08山东理综29)C3H8+5O2=3CO2+4H2O5O,燃料电池知识小结,一、反应特点:,二、书写燃料电池反应的规律,燃料在负极上发生失电子的氧化反应,O,2,在正极上发生得电子的还原反应,1,、按,4,步直接写出电极反应式,2,、最后写出电池反应,25,ppt课件,燃料电池知识小结一、反应特点:二、书写燃料电池反应的规律,燃烧反应:,CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,燃料电池总反应:,CH,4,+2OH,-,+2O,2,=CO,3,2-,+3H,2,O,正极:,2O,2,+4H,2,O+8e,=8OH,-,负极:,CH,4,+10OH,-,-8e,=CO,3,2-,+7H,2,O,练习,1,:,甲烷燃料电池,KOH,溶液,说明:该电池用金属铂片插入,KOH,溶液中作电极,,在两极上分别通甲烷和氧气,26,ppt课件,燃烧反应:CH4+2O2=CO2+2H2O,练习,2,:,甲醇燃料电池,KOH,溶液,电池反应:,2CH,3,OH+3O,2,+4KOH=2K,2,CO,3,+6H,2,O,正极,:,负极,:,2CH,3,OH+16OH,-,-12e,-,=2CO,3,2-,+12H,2,O,3O,2,+6H,2,O+12e,-,12OH,-,27,ppt课件,练习2:甲醇燃料电池KOH溶液电池反应:2CH3OH+,1,、锌锰干电池,酸性(,1,),电池反应方程式,电极反应式,负极:,Zn,正极:,C,棒,(,石墨,),电解质:糊状,NH,4,Cl,和,ZnCl,2,Zn-2e,-,=Zn,2+,2NH,4,+,+2e,-,2NH,3,+H,2,2NH,4,+,+Zn=2NH,3,+H,2,+Zn,2+,缺点,(,1,)新电池会发生自放电而使存放时间缩短,(,2,)放电后电压下降较快,28,ppt课件,1、锌锰干电池酸性(1)电池反应方程式电极反应式负极:Z,1,、锌锰干电池,碱性(,2,),电解质:,KOH,负极,:Zn,粉和,KOH,正极,:,石墨粉和,MnO,2,Zn+2OH,-,+2e,-,=ZnO,+H,2,O,MnO,2,+2H,2,O+2e,-,=,Mn(OH),2,+2OH,-,电池反应:,Zn+MnO,2,+H,2,O=ZnO+Mn(OH),2,优点,单位质量所输出的电能多且存储时间长,适用于大电流和连续放电,29,ppt课件,1、锌锰干电池碱性(2)电解质:KOHZn+2OH-+,常见化学电源,1,、铅蓄电池 (二次电池),正极板上有一层棕褐色的二氧化铅,负极是海绵状的金属铅,正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开(以防止电极之间发生短路);两极均浸入到硫酸溶液中。,总反应式为:,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,放电时为原电池,其电极反应如下:负极:,正极:,Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,练习:,P16 15,30,ppt课件,常见化学电源1、铅蓄电池 (二次电池)总反应,3,、干电池,普通锌锰电池(酸性),碱性锌锰干电池,电池反应:,Zn+MnO,2,+H,2,O=ZnO+Mn(OH),2,负极,:,正极:,Zn+2OH,-,-2e,-,=ZnO+H,2,O,MnO,2,+2H,2,O+2e-=,Mn(OH),2,+2OH,-,电极反应式为:负极(锌筒):,Zn 2e,-,=Zn,2+,正极(石墨):,2NH,4,+,+2e,-,=2NH,3,+H,2,总反应:,Zn+2NH,4,+,=Zn,2+,+2NH,3,+H,2,31,ppt课件,3、干电池碱性锌锰干电池电池反应:Zn,(09,山东理综,),(,12,分),Zn-MnO,2,干电池应用广泛,其电解质溶液是,ZnCl,2,-NH,4,Cl,混合溶液。,(,1,)该电池的负极材料是,。电池工作时,电子流向,(填“正极”或“负极”)。,(,2,)若,ZnCl,2,-NH,4,Cl,混合溶液中含有杂质,Cu,2+,,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是,。欲除去,Cu,2+,,最好选用下列试剂中的,(填代号)。,a.NaOH b.Zn,c.Fe d.NH,3,H,2,O,32,ppt课件,(09山东理综)32ppt课件,2,、铅蓄电池,负极,Pb,正极,PbO,2,电解质,30%H,2,SO,4,放电,原电池 充电,电解池,说明:,33,ppt课件,2、铅蓄电池负极 Pb放电原电池 充电电,放电过程,负极:,氧化反应,Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,正极:,还原反应,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,放电反应:,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,=2PbSO,4,+2H,2,O,充电过程,阴极,(,负极,Pb),:,还原反应,PbSO,4,+2e,-,=Pb+SO,4,2-,阳极,(,正极,PbO,2,),:,氧化反应,PbSO,4,+2H,2,O-2e,-,=PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,充电反应:,2PbSO,4,+2H,2,O=Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,铅蓄电池,:PbPbO,2,H,2,SO,4,+,2e,-,正接正,负接负,34,ppt课件,放电过程铅蓄电池:PbPbO2H2SO4 +,例题:,已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为:,Fe+NiO,2,+2H,2,O Fe(OH),2,+Ni(OH),2,试写出放电时的正、负极,充电时的阴、阳极的电极反应式。,放电,:,负极,:Fe+2OH,-,+2e,-,=Fe(OH),2,充电:,阴极:,Fe(OH),2,+2e,-,=Fe+2OH,-,阳极:,Ni(OH),2,+2OH,-,=,NiO,2,+2H,2,O+2e,-,正极,:NiO,2,+2H,2,O+2e,-,=Ni(OH),2,+2OH,-,35,ppt课件,例题:已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为:Fe+Ni,课堂小结,常见的化学电源,燃料电池,蓄电池(二次电池),一次电池,电极式书写方法 :,1,、确定在电极上的主要反应物和产物,,(,注意产物能否和电解质起反应。,),2,、标化合价,确定电子转移数目。,3,、根据电荷守恒配平离子的系数,4,、最后根据原子守恒完整配平,36,ppt课件,课堂小结 常见的化学电源燃料电池蓄电池(二次电池)一次,37,ppt课件,37ppt课件,复习提问,1,、甲醇 燃料电池,:,电极反 应,(KOH,溶液,),2,、氢氧燃料电池:传导质子的固体燃料电池正 极上的电极反应,3,、丙烷燃料电池:熔融盐(,Na,2,CO,3,),燃料电池 电极反应,38,ppt课件,复习提问1、甲醇 燃料电池:电极反 应(KOH溶液)38,(,2,)加快氧化还原反应的速率,【,例,7】,(,1,)比较金属活动性强弱,【,例,6】,(,3,)用于金属的腐蚀与防护,【,例,8】,(,4,)设计电池、寻求和制造化学电源,【,例,9】,6,、原电池原理的应用,39,ppt课件,(2)加快氧化还原反应的速率【例7】(1)比较金属活动性强弱,1,、下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是(),A.,甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲上有,H,2,气放出;,B.,在氧化还原反应中,甲比乙失去的电子多;,C.,将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;,D.,同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;,C,40,ppt课件,1、下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是()C,1,、盐酸与锌片反应时,若加入可溶性醋酸铜,(CH,3,COO),2,Cu,,将产生两种影响生成速率的因素,其,一是:,,其二是:,;,H,+,与,CH,3,COO,结合生成,CH,3,COOH,,使,H,+,浓度减小,从而,减慢,了反应速率。,Zn,置换出,Cu,形成了原电池,从而,加快,了反应速率,2,、有,M,、,N,两种金属,分别与盐酸反应,产生,H,2,速率相近,试,设计一个实验比较,M,、,N,两种金属的活泼性。,41,ppt课件,1、盐酸与锌片反应时,若加入可溶性醋酸铜H+与CH3COO,(,2,)加快氧化还原反应的速率,【,例,7】,(,1,)比较金属活动性强弱,【,例,6】,(,3,)用于金属的腐蚀与防护,【,例,8】,(,4,)设计电池、寻求和制造化学电源,【,例,9】,6,、原电池原理的应用,42,ppt课件,(2)加快氧化还原反应的速率【例7】(1)比较金属活动性强弱,1,、,2,、,金属阳离子,失,e,-,氧化反应,金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,(常见普遍),金属原子,金属腐蚀的本质:,3,、,金属腐蚀:,金属(或合金)表面跟周围接触到的气体(或液体)发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程。,金属的腐蚀和防护,(一)金属的腐蚀,43,ppt课件,1、2、金属阳离子失e-氧化反应金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐,化学腐蚀与电化腐蚀,44,ppt课件,化学腐蚀与电化腐蚀44ppt课件,析氢腐蚀与吸氧腐蚀,45,ppt课件,析氢腐蚀与吸氧腐蚀45ppt课件,(,2,)金属的防护,1,、改变金属的内部组织结构,如将,Cr,、,Ni,等金属,加进钢里制成合金钢。,2,、金属表面覆盖保护层:如油漆、油脂、陶瓷、电镀,(,Zn,Cr,等易氧化形成致密的氧化物薄膜)作保护层,3,、电化学保护法,牺牲阳极的阴极保护法,让被保护金属做正极,阴极电保护法,被保护金属为电解池的阴极,废 铁,46,ppt课件,(2)金属的防护1、改变金属的内部组织结构如将Cr、Ni,3.,金属腐蚀的快慢顺序,一般来说可用下列原则进行判断:,(1),电解原理引起的腐蚀,(,金属作阳极,),原电池原理引起的腐蚀(负极),化学腐蚀,有防护措施的腐蚀。,(2),对同一金属来说:强电解质溶液中的腐蚀,弱电解质溶液中的腐蚀,非电解质溶液中的腐蚀。,(3),两电极材料活泼性相差越大,腐蚀越快。,(4),对同一电解质溶液来说:一般浓度越大,金属的腐蚀越快。,例,8,47,ppt课件,3.金属腐蚀的快慢顺序例847ppt课件,例:下列各情况,在其中,Fe,片腐蚀由,快,到,慢,的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),48,ppt课件,例:下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2),(,2,)加快氧化还原反应的速率,【,例,7】,(,1,)比较金属活动性强弱,【,例,6】,(,3,)用于金属的腐蚀与防护,【,例,8】,(,4,)设计电池、寻求和制造化学电源,【,例,9】,6,、原电池原理的应用,49,ppt课件,(2)加快氧化还原反应的速率【例7】(1)比较金属活动性强弱,例如,画出以铁棒、石墨棒、导线、,FeCl,3,溶液为用品的原电池装置示意图,并标出电子转移方向,正负极,写出电极反应式。,FeCl,3,溶液,Fe,C,2e,-,+,Fe+2FeCl,3,=3FeCl,2,2e,-,电极反应式,:,负极,:,Fe-,2e,-,=Fe,2+,.,正极,:,2Fe,3+,+2e,-,=2Fe,2+,.,电池反应,:,Fe+2FeCl,3,=3FeCl,2,50,ppt课件,例如画出以铁棒、石墨棒、导线、FeCl3溶液为用品的原电,原理,能自发进行的,放热,的,氧化还原反应,都可以设,计成原电池,(,1,)首先分析化合价变化,确定电子得失,(,2,)负极,失电子物质(金属),正极,用不如失电子物质活泼的电极材料,电解质溶液,得电子物质,51,ppt课件,原理能自发进行的放热的氧化还原反应都可以设(1)首先分析,原电池的知识网络,原电池,装置特点,构成条件,工作原理,电解质溶液,负极,正极,阳离子,电子,氧化反应(失电子),还原反应(得电子),阴离子,应用,常见的化学电源,金属的腐蚀和防护,52,ppt课件,原电池的知识网络原电池装置特点构成条件工作原理电解质溶液负极,课堂小结,1.,原电池的基础知识:工作原理、电极判断,2.,原电池原理中电极反应方程式的书写。,3.,金属的腐蚀和防护。,53,ppt课件,课堂小结1.原电池的基础知识:工作原理、电极判断53ppt课,=,=,A,54,ppt课件,=A54ppt课件,B,-,-,+,+,电极反应分别是?,55,ppt课件,B-+电极反应分别是?55ppt课件,=,=,=,=,B,56,ppt课件,=B56ppt课件,=,=,=,B,57,ppt课件,=B57ppt课件,=,58,ppt课件,=58ppt课件,B,59,ppt课件,B59ppt课件,C,60,ppt课件,C60ppt课件,=,=,D,61,ppt课件,=D61ppt课件,D,62,ppt课件,D62ppt课件,C,=,+,阳,阴,63,ppt课件,C=+阳阴63ppt课件,(,2013,年山东理综),28,(,3,)右图为电解精炼银的示意图,,(填,a,或,b,)极为含有杂质的粗银,若,b,极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为:,(,4,)为处理银器表面的黑斑(,Ag,2,S,),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,,Ag,2,S,转化为,Ag,,食盐水的作用为:,a,2H,+,+NO,3,-,+e,-,=NO,2,+H,2,O,AgNO,3,HNO,3,溶液,64,ppt课件,(2013年山东理综)28(3)右图为电解精炼银的示意图,,B,65,ppt课件,B65ppt课件,小结:,思路:,原电池分清两极,蓄电池放电原电池,充电电解池,电极式书写,4,步法:,1,、确定在电极上的主要反应物和产物,,(,注意产物能否和电解质起反应。,),2,、标化合价,确定电子转移数目。,3,、根据电荷守恒配平离子的系数,4,、最后根据原子守恒完整配平,66,ppt课件,小结:思路:66ppt课件,
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