《原电池复习》课件.ppt

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1、普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池（一）（一）原电池原电池【考纲要求考纲要求】1.了解原电池和电解池的工作原理；了解原电池和电解池的工作原理；2.能写出电极反应和电池反应方程式。能写出电极反应和电池反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解常见化学电源的种类及其工作原理。1、原电池的定义：、原电池的定义：2、原电池反应的本质：、原电池反应的本质：3、构成原电池的条件：、构成原电池的条件：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。将化学能转化为电能的装置叫做原电池。

2、氧化还原反应氧化还原反应电解质溶液或熔融状态的电解质电解质溶液或熔融状态的电解质两个活泼性不同的导体做电极两个活泼性不同的导体做电极形成闭合回路形成闭合回路有能自发进行的氧化还原反应有能自发进行的氧化还原反应4.写出电极反应式：写出电极反应式：负极：负极：正极：正极：电子由电子由_流出，经流出，经_沿导线流入沿导线流入_，电解质溶液中的阳离子移向电解质溶液中的阳离子移向_，阴离子移向，阴离子移向_。电流由。电流由_极流向极流向_极。极。负极负极外电路外电路正极正极正极正极负极负极正正负负5.电荷移动方向电荷移动方向Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu盐桥的作用：盐桥的作用：（1 1）形成

3、闭合回路。）形成闭合回路。（2）平衡电荷。）平衡电荷。（失电子，发生氧化反应）（失电子，发生氧化反应）（得电子，发生还原反应）（得电子，发生还原反应）氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应Cu2+2e-=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 Cu2+2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电电极极反反应应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反

4、应）（还原反应）（还原反应）阳离子阳离子小结：原小结：原 电电 池池 原原 理理外电路外电路内电路内电路二二 考查形式：考查形式：1、指出下列表格中原电池的负极为哪种物质、指出下列表格中原电池的负极为哪种物质电极材料电极材料电解质溶液电解质溶液负极负极Al 石墨石墨稀盐酸稀盐酸Mg Al稀盐酸稀盐酸Mg AlNaOH溶液溶液Al Zn浓硝酸浓硝酸AlMgAlZn写出第写出第组的电极反应式和电池总反应。组的电极反应式和电池总反应。负极：负极：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极：正极：6H+6e-=3H2电池总反应：电池总反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 考

5、点一考点一 原电池的概念、构成及正负极的判断原电池的概念、构成及正负极的判断正负极判断技巧：正负极判断技巧：活为负，负氧化。赴汤蹈火失电子活为负，负氧化。赴汤蹈火失电子-氧化还原反应中失电子的物质氧化还原反应中失电子的物质 必为负极必为负极注意注意（1）Mg-Al-NaOH电池电池 （2）浓硝酸做电解质溶液是铁铝不）浓硝酸做电解质溶液是铁铝不 能做负极能做负极（3）燃料电池：燃料一定做负极；氧气）燃料电池：燃料一定做负极；氧气 一定做正极一定做正极原电池的正负极的判断方法原电池的正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子流动方向（根据电子流动方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入

6、的极负极负极正极正极 较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极根据原电池电极 发生的反应发生的反应根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出：负极负极正极正极原电池的电极反应式的书写技巧原电池的电极反应式的书写技巧2 2分析放电后的产物是否与溶液中的溶

7、质反应；分析放电后的产物是否与溶液中的溶质反应；3 3用总反应减去简单的一极反应即得到复杂的用总反应减去简单的一极反应即得到复杂的另一极反应。另一极反应。1.1.先确定原电池正负极，找出两极放电的物质；先确定原电池正负极，找出两极放电的物质；考点二考点二 原电池的电极反应式的书写原电池的电极反应式的书写注意：氧气做正极时电极反应方程式的书写：注意：氧气做正极时电极反应方程式的书写：介质介质酸性酸性中性中性 碱性碱性O2+4H+4e-=4H2O正极反应正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-O2+2H2O+4e-=4OH-例题例题2、有人设计以铂和锌为电极材料，埋入、有人设计以铂和锌为电极材料，

8、埋入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的它依靠人体血液中有一定浓度的O2、Zn2+和和H2O进行工作。进行工作。（1）正极材料是）正极材料是 ，电极反应，电极反应为为 。（2）负极材料是）负极材料是 ，电极反应，电极反应为为 。PtO2+2H2O+4e=4OHZn2Zn4e=2Zn2+练习练习2：爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的：爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为：反应为：解析：解析：负极反应：负极反应：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2正极反应：正极反应：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-写出放

9、电时电极反应方程式。写出放电时电极反应方程式。(+)(-)(+)(-)盐桥盐桥Zn C 参考答案参考答案 G Zn Pt FeCl3溶液溶液负极（负极（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（Pt或或C）：）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）（还原反应）ZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液 G 利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥）一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。，画出原电池的示意图，并写出电极反应。考点三考点三 原电池的原电池的设计

10、设计考点四考点四 原电池原理的应用原电池原理的应用把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若电池。若a、b 相连时相连时a为负极；为负极；c、d相连时电流由相连时电流由d到到c；a、c相连时相连时c极极上产生大量气泡；上产生大量气泡；b、d相连时相连时b上上 有有大量气泡产生，则四种金属的活动性大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为顺序由强到弱为 （）Aabcd BacdbCcabd DbdcaB1、比较金属的活泼性、比较金属的活泼性2、改变化学反应速率、改变化学反应速率4、金属的腐蚀与防护、金属的

11、腐蚀与防护（一）金属腐蚀（一）金属腐蚀1.1.概念：概念：金属或合金与周围接触到的气体或液金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2.2.金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成阳离子而损耗金属原子失去电子变成阳离子而损耗3.3.金属腐蚀的分类：金属腐蚀的分类：化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀两者往往同时发生，两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍、更严重电化腐蚀更普遍、更严重钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍后者

12、更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件水膜呈水膜呈较强酸性较强酸性水膜呈水膜呈中性或较弱酸性或中性或较弱酸性或碱性碱性电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系金属的防护金属的防护方方 法：法：1.1.改变金属的内部组织结构（如制不锈钢）改变金属的内部组织结构（如制不锈钢）2.2.在金属表面覆盖保护层：在金属表面覆盖保护层：（1）在表面刷一

13、层油漆；）在表面刷一层油漆；（2）在表面涂上机油；）在表面涂上机油；（3）在表面镀一层其他耐腐蚀金属；）在表面镀一层其他耐腐蚀金属；（4）在表面烧制搪瓷）在表面烧制搪瓷；（5）使金属表面形成致密的氧化膜）使金属表面形成致密的氧化膜。3 3.电化学保护法电化学保护法 ：（1）牺牲阳极的阴极保护法）牺牲阳极的阴极保护法 （2）外加电流的阴极保护法）外加电流的阴极保护法 判断金属腐蚀快慢的规律判断金属腐蚀快慢的规律 （电电解解原原理理引引起起的的腐腐蚀蚀）原原电电池池原原理理引引起起的的腐腐蚀蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀三 化学电源形形色色的电池形形色色的电池笔记本电脑专用电池

14、笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池用途广泛的电池用途广泛的电池摄像机专用电池摄像机专用电池目前化学电池主要分哪几大类？目前化学电池主要分哪几大类？一次电池、二次电池、燃料电池一次电池、二次电池、燃料电池二次电池铅蓄电池(-)PbH2SO4PbO2(+)总电池反应总电池反应:PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O负极负极:正极正极:PbSO42-2e-PbSO4PbO24HSO422e-PbSO4 2H2O燃料电池氢氧燃料电池(1)以稀以稀H2SO4为电解质溶液为电解质溶液负极：负极：2H2-4e-=4H+正极：正极：O2+4H+4e-=2H2O总反应：总反应：2H2+O2=2H

15、2O(2)以以NaOH为电解质溶液为电解质溶液负极：负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：2H2+O2=2H2O写出氢氧燃料电池的电极反应与总反应。写出氢氧燃料电池的电极反应与总反应。电极反应：电极反应：负极：负极：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O 正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应式：总反应式：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 以甲烷作燃料的燃料电池以甲烷作燃料的燃料电池 电极为金属铂，电解质为电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入，在两极分别通入甲烷和氧气，写出电极反应式与总反应

16、。甲烷和氧气，写出电极反应式与总反应。(二）电解二）电解一、电解原理：一、电解原理：1、电解：、电解：2、电解池：、电解池：3、电解池的构造：、电解池的构造：使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程叫电解。氧化还原反应的过程叫电解。氧化还原反应的过程叫电解。氧化还原反应的过程叫电解。把电能转化为化学能的装置，叫电解池把电能转化为化学能的装置，叫电解池把电能转化为化学能的装置，叫电解池把电能转化为化学能的装置，叫电解池

17、（1 1）直流电源。）直流电源。（2 2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极分惰性电极和活性电极)（3 3）电解质溶液或熔融态电解质。）电解质溶液或熔融态电解质。二、电解池的工作原理：以电解二、电解池的工作原理：以电解二、电解池的工作原理：以电解二、电解池的工作原理：以电解CuClCuCl2 2溶液为例（石墨作溶液为例（石墨作溶液为例（石墨作溶液为例（石墨作电极）电极）电极）电极）电解反应原理电解反应原理阴阴离离子子移移向向阳阳离离子子移移向向电子流

18、向电子流向ee氧化反应氧化反应失去电子失去电子还原反应还原反应得到电子得到电子阳极阳极阴极阴极电解质溶液电解质溶液思考：思考：为何当一个电极存在多种可能的为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？与什么因素有关？阴阳离子的放电顺序：阴阳离子的放电顺序：Ag Ag+Hg Hg2+2+Fe Fe3+3+Cu Cu2+2+（H H+）Pb Pb2+2+Fe Fe2+2+ZnZn2+2+Al Al3+3+Mg Mg2+2+Na Na+Ca Ca2+2+K K+S S2-2-Br B

19、r-Cl Cl-OH OH-含氧酸根含氧酸根含氧酸根含氧酸根 阳离子：阳离子：阳离子：阳离子：阴离子：阴离子：阴离子：阴离子：三、电解原理的应用三、电解原理的应用1 1、电解饱和食盐水电解饱和食盐水电解饱和食盐水电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。以制造烧碱、氯气和氢气。以制造烧碱、氯气和氢气。以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀、电镀电极反应式电极反应式阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2电镀铜原理电镀铜原理铜片铜片待镀件待镀件硫酸铜溶硫酸铜溶液液 阳极：阳极：镀层金属镀层金属电镀液：电镀液：含有镀层

20、金含有镀层金 属的电解质属的电解质阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电解原理的应用电解原理的应用铜的电解精炼铜的电解精炼粗铜粗铜纯铜纯铜 CuSO4溶液溶液阳极：阳极：粗铜粗铜阴极：阴极：纯铜薄片纯铜薄片电解质溶液：电解质溶液：CuSO4溶液（加入一定量的溶液（加入一定量的H2SO4）Cu2e=Cu2+比铜活泼的杂质也会同时失去电比铜活泼的杂质也会同时失去电子而溶解：子而溶解：Zn2e=Zn2+Fe2e=Fe2+Ni2e=Ni2+比铜不活泼的杂质（比铜不活泼的杂质（Au、Ag）不会溶解而）不会溶解而从阳极上脱落下来而形成从阳极上脱落下来而形成阳极泥阳极泥。Cu2+2e=CuCuSO4溶液的浓度基本保持不变。溶液的浓度基本保持不变。提炼金、银等贵重金属。提炼金、银等贵重金属。有关电解的计算有关电解的计算原则原则:电化学的反应是氧化一还原反应电化学的反应是氧化一还原反应,各电各电极上转移电子的物质的量相等极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电无论是单一电池还是串联电解池池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算均可抓住电子守恒计算.关键关键:电极名称要区分清楚电极名称要区分清楚.电极产物要判断准确电极产物要判断准确.各产物间量的关系遵循电子得失守恒各产物间量的关系遵循电子得失守恒.