原電池及其運(yùn)用

原電池原理及其運(yùn)用1學(xué)生姓名 年級高一授課時間2012年月日 教師姓名_宋課時_2_課題原電池原理及其運(yùn)用教學(xué)內(nèi)容原電池形成條件，原電池原理分析，原電池應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)了解原電池形成條件，理解原電池反應(yīng)原理，正負(fù)極判斷、電極反應(yīng)式的書寫；掌握原電池的運(yùn)用。重點(diǎn)難點(diǎn)原電池（特別是生物燃料電池）反應(yīng)原理的理解，以及原電池的綜合運(yùn)用知識要點(diǎn)一.概念：利用 反應(yīng)，將 的裝置前提條件：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)原電池形成條件： ； ； ；電極判斷： 負(fù)極： 相對較強(qiáng)的極，—e-,發(fā)生 ；正極： 相對較弱的極，—e-,發(fā)生 。電極反應(yīng)： 負(fù)極： 電子，發(fā)生 反應(yīng)正極： 電子，發(fā) 反應(yīng)工作原理： 外電路：電子由—極…—極，電流由—極流向—極。溶液中（內(nèi)電路）：陰離子移向—極，陽離子移向—極（富電子極）。正負(fù)極判斷：1、金屬活潑性2、 電子、電流方向3、 電解質(zhì)溶液中的離子流向4、 發(fā)生的反應(yīng)5、 現(xiàn)象電極反應(yīng)式的書寫：1、電荷守恒2、 找準(zhǔn)正負(fù)極3、 正+負(fù)=總應(yīng)用：1、電池；2、加快反應(yīng)速率；3、防腐蝕；4、判斷金屬活潑性實(shí)例CuS04溶液Zn+CuS°4=ZnS°4+CuTOC\o"1-5"\h\zZn板一一 極Cu板—— 極負(fù)極： 正極： 外電路：電子由 板一 板;溶液中（內(nèi)電路）：SO42一移向板（極），Cu2形向板（極）化學(xué)電池：一次電池（使用后即棄去的電池，易造成環(huán)境污染）：例如，堿性鋅錳干電池：Zn+2MnO2+H2O=Mn2O3+Zn（OH）2負(fù)極： 正極： 二次電池（可充電電池，可反復(fù)充電和放電，是電池發(fā)展的一個重要方向）：放電例如，鉛蓄電池：Pb+PbO2+2H2SO4專產(chǎn)2PbSO4+2H2O放電時的電極反應(yīng)：負(fù)極：;正極：。充電時的電極反應(yīng)：陽極：;陰極：。燃料電池（兩極材料都是惰性電極，電極本身不參與反應(yīng)，而是由引入到兩極的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)）：（1） 氫氧燃料電池：是一種高效低污染的新型電池，一般用金屬鉑（是一種惰性電極，并具有催化活中或活性炭作電極，用40%的KOH溶液作電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)式為：2H2+O2=2H2O負(fù)極：;正極：。（2） 甲烷燃料電池（用金屬鉑作電極，用KOH溶液作電解質(zhì)溶液）電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O

負(fù)極:練習(xí)題:（2010廣東理綜卷）銅鋅原電池（如圖9）工作時，下列敘述正確的是（）A.B.C.正極反應(yīng)為：Zn—2e-=Zn2+電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu在外電路中，電子從負(fù)極流向正極鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液2.右圖，該電池的電解質(zhì)為正極反應(yīng)為：Zn—2e-=Zn2+電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu在外電路中，電子從負(fù)極流向正極鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液2.右圖，該電池的電解質(zhì)為6mol/LKOH溶液，下列說法不正確的是（）儲存H2的碳納米管作電池負(fù)極放電時負(fù)極附近pH減小放電時電池正極的電極反應(yīng)為：NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-放電時，電池反應(yīng)為2H2+O2=2H2O（2010-淮北二模）一種碳納米管（氫氣）二次電池原理如在理論上可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是A.2Al(s)十2Na0H(aq)+2H20(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g)B.Ba(OH)2?8H20(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3?鳥0( e'chargeC.CaC2(s)+2H2O(1)—Ca(OH)2(s)+C2H2(g)D.FeCl3(aq)十3^0(1)^=^Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)4.（08北京卷）據(jù)報(bào)道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在奧運(yùn)會期間為運(yùn)動員提供服務(wù)。某種氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)電池的敘述不正確的是（ ）A.正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-===4OH-B.工作一段時間后，電解液中的KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2+O2===2H2C.D.用燃料電池消耗2.24LH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移

5.（07廣東）鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH--。以下說正確的是（ ）負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O+O2+2e-=4OH-原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕（07廣東卷）科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為（ ）A.H2+2OH-=2H2O+2e- B.O2+4H++4e-=2H2OC.H2=2H++2e- D.O2+2H2O+4e-=4OH-一種新型燃料電池，它是用兩根金屬作電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入甲烷和氧氣，其電極反為：X極：CH4+10OH--8e-====CO2+7H2OY極：4H2O+2O2+8e-====8OH- 關(guān)于此燃料電池的說法，錯誤的是（ ）X極為負(fù)極，Y極為正極工作一段時間后，KOH的物質(zhì)的量不變在標(biāo)準(zhǔn)狀況下通入5.6LO2完全反應(yīng)，有1.0mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移該電池工作時甲烷一極附近溶液pH下降（05上海卷）關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是（銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片質(zhì)量逐漸減少電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片（2007年全國高考理綜卷）在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的（ ）（A） 正極附近的SO42-離子濃度逐漸增大（B） 電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片（C） 正極有O2逸出（D） 銅片上有H2逸出（08寧夏高考）一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是 ( )CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1)CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-(05廣東高考)一種新燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(丫2。3)的化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料說法正確的( )A、 在熔融電解質(zhì)中，O 某原電池反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2f，則下列說法正確的是 某原電池反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2f，則下列說法正確的是[]HNO3為電解質(zhì)溶液 B.鋅為原電池正極C.鐵極質(zhì)量不變 D.銅為原電池正極 銀鋅蓄電池是一種高能電池，它的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時它的正、兩極的電極反應(yīng)式如下：Zn+2OH--2e=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-下列判斷正確的是[ ]A.為負(fù)極，氧化銀為正極； B.鋅為正極：氧化銀為負(fù)極；C.原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液pH增大；D.原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 據(jù)報(bào)道，美國正在研究的鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，它具有容量大等優(yōu)點(diǎn)，其電池反應(yīng)為2B、 電池的總反應(yīng)是：2C4H10+13O2一8CO2+10H2O。、通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-。、通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O(08江蘇卷)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2HO-放^Cd(OH\+2Ni(OH)o2充電'崟 ；2有關(guān)該電池的說法正確的是 ( )充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2—e—+OH-==NiOOH+H2O充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動課后練習(xí)+O2=2ZnO,其原料為鋅、電解液和空氣，則下列敘述正確的是[]鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)B.負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e===Zn2+C.正極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解液肯定不是強(qiáng)酸4、下列說法正確的是[]A.鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化腐蝕，所以合金都不耐腐蝕原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕鋼鐵電化腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的pH不同，引起的正極反應(yīng)不同無論哪種類型的腐蝕，其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化5、 鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，正極的反應(yīng)式為：[]Fe-2e===Fe2+B.2H++2e===H2f C.2H2O+O2+4e===4OH- D.Fe-3e===Fe3+6下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是（^） 2 2.??A、 把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B、 用銅板做電極電解硫酸銅溶液，陰極銅板質(zhì)量增加C、 把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D、 把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率回快。（06天津卷）我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為：4A1+3O2+6H2O=4A1（OH）3，T列說法不正確的是（ ）正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-電池工作時，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用（05廣東卷）一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（丫2。3）的化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的是（ ）在熔融電解質(zhì)中，O2-由負(fù)極移向正極電池的總反應(yīng)是：2C4H10+13O2-8CO2+10H2OC-通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-。.通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O（2007年全國高考理綜卷）在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的（ ）（A） 正極附近的SO42-離子濃度逐漸增大（B） 電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片（C） 正極有O2逸出（D） 銅片上有H2逸出、如右圖所示的裝置中，觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)，a棒變粗，b棒變細(xì)。由此判斷表中所列各項(xiàng)組合中能夠立的是（ ）abab電解質(zhì)溶液A鋅銅稀硫酸B銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液（08廣東卷）LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為：FePO4+-放言LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含U導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFeP電池說法正確的是（ ）A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B放電時電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增大放電時電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li++e-=LiFePO4（04天津卷）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是（ ）.??a電極是負(fù)極b電極的電極反應(yīng)為：4OH-—4e-=2H2O+O2f氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置it氣人口

it氣人口非選擇題:非選擇題:1.(07年海南高考)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請回答1.(07年海南高考)依據(jù)氧化還原反應(yīng):列問題