高考化學第一輪總復習 第九章 電化學基礎（第27課時）課件.ppt

1、化學能,電能,活潑性不同,電解質(zhì),閉合,自發(fā),Zn,Zn2e=Zn2,氧化,Cu,2H2e=H2,還原,負,失去,外電路,正,得到,一次,二次,燃料,輸出電能,輸出功率,儲存時間,Zn,Zn2OH2e=Zn(OH)2,MnO2,Zn2OH2e=Zn(OH)2,Ag2OH2O2e=2Ag2OH,Pb,Pb(s)SO42(aq)2e=PbSO4(s),PbO2,PbSO4(s)2e=Pb(s)SO42(aq),燃料和氧化劑,不參與氧化還原反應,催化轉(zhuǎn)化元件,2H24e=4H,O24H4e=2H2O,2H2O2=2H2O,2H24OH4e=4H2O,O22H2O4e=4OH,2H2O2=2H2O,B

2、,B,B,D,負極反應式：2CO2CO324e = 4CO2； 正極反應式：_ _； 總反應式：_ _。,【解析】進行逆向思維。先寫出難度較小的總反應式，再寫出正極反應式。由題意可知負極燃氣和正極助燃氣反應生成CO2，而CO2又不與Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物反應，所以總反應式為2COO2=2CO2，同時又知負極反應式2CO2CO324e=4CO2，根據(jù)加和性原則可得正極反應式。,【答案】O22CO24e= 2CO3 2- 2COO2=2CO2,是否共存原則 電極反應式的書寫必須考慮介質(zhì)環(huán)境，物質(zhì)得失電子后在不同的介質(zhì)環(huán)境中所存在的形式不同。 思考2：燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，有利于節(jié)

3、約能源。分別寫出甲烷燃料電池在不同的介質(zhì)環(huán)境中的電極反應式： (1)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時； (2)電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液時。,【解析】 CH4應在負極參加反應，O2應在正極參加反應。根據(jù)是否共存原則，堿性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H參加反應，故負極反應式：CH48e10OH=CO32 7H2O，正極反應式：2O24H2O8e=8OH。若電解質(zhì)溶液換成酸性溶液，根據(jù)是否共存原則，不可能有OH參加或生成，負極反應式：CH4 8e2H2O=CO28H，正極反應式：2O28e 8H=4H2O。,【答案(1)負極：CH48e10OH=CO327H2O 正極：2O24H2O8e=8OH,(

4、2)負極：CH48e2H2O=CO28H 正極：2O28e8H=4H2O 加氧失氧原則 .加氧時，就在反應物中加H2O或OH a在中性或堿性溶液中加OH 如紐扣電池以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，其總反應式： ZnAg2O=2AgZnO，根據(jù)加氧原則，負極反應式：Zn2e2OH=ZnOH2O b在酸性溶液中加H2O 如鉛蓄電池以硫酸為電解質(zhì)溶液，其充電時，總反應式為：2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4，其陽極反應式：PbSO42H2O2e=PbO2 SO42 4H,.失氧時應在反應物中加H2O或H a在中性或堿性溶液中加H2O 如紐扣電池(堿性)正極反應式： Ag2O2eH2O=2Ag2O

5、H b在酸性溶液中加H 如鉛蓄電池在放電時的總電極反應式：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，其正極反應式：PbO2 2eSO42 4H=PbSO42H2O 中性吸氧反應生堿原則 在中性電解質(zhì)溶液環(huán)境中，通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應，其反應的最后產(chǎn)物是堿。 思考3：1991年，我國首創(chuàng)以鋁、空氣、海水組成的新型電池，用作航海標志燈，這種海水電池的能量比“干電池”高2050 倍，試寫出該電池正負極的電極反應式。,【答案】負極：4Al12e=4Al3 正極：3O26H2O12e=12OH,【解析】此原電池是在海水這個中性環(huán)境中通過鋁吸氧而建立起來的，其負極反應式：4Al12e=4

6、Al3，正極反應式：3O26H2O12e=12OH，除此之外，如鋅電池、鐵的吸氧腐蝕等都符合這個原則。,自發(fā)性原則 如果以較活潑金屬(金屬活動性順序表Pt 以前)作原電池的電極材料，一般以能自發(fā)的與電解質(zhì)溶液反應的電極材料作負極，如果正、負極都能與電解質(zhì)溶液反應，則較活潑的電極材料作負極。,【解析】(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，Mg、Al都能與稀硫酸反應，但Mg比Al活潑，所以Mg作負極，Al作正極，故電極反應式為：負極： Mg2e=Mg2，正極：2H2e=H2。 (2)電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液時，Mg不能與NaOH溶液自發(fā)的進行反應，而Al是兩性金屬，能與NaOH溶液反應，所以該原電池裝置中

7、，Al作負極，Mg作正極，再結(jié)合是否共存原則，相應的電極反應式：負極：Al4OH3e=AlO22H2O，正極：2H2O2e=H22OH。,【答案】 (1)負極：Mg2e=Mg2正極：2H2e=H2 (2)負極：2Al8OH6e=2AlO24H2O 正極：6H2O6e=3H26OH,(2)書寫技巧 列物質(zhì)、標得失；選離子、配電荷；配個數(shù)、巧用水；兩式加、驗總式。 強調(diào)：負極：還原劑ne=氧化產(chǎn)物 正極：氧化劑ne=還原產(chǎn)物 電解質(zhì)溶液中的離子(如H、OH)和水等，如氧化(或還原)產(chǎn)物能與之發(fā)生反應，則其一般書寫在電池反應式中。 3復雜電極反應式的書寫方法 (1)首先確定總反應。 (2)根據(jù)化學反

8、應確定原電池的正、負極。 (3)由反應物和生成物結(jié)合電解質(zhì)溶液寫出負極的電極反應式，如4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO3 2形式存在。,二、原電池原理的應用 1加快化學反應速率 理論上，氧化還原反應均可設計成原電池，因有電流產(chǎn)生，加快了電子的轉(zhuǎn)移，從而加快了化學反應速率。如：實驗室利用Zn與稀H2SO4反應制取H2時，稀H2SO4中滴入幾滴CuSO4溶液，從而加快了H2的逸出。 2比較金屬的活潑性 根據(jù)溶解(或質(zhì)量減輕)的為負極，質(zhì)量增加(或產(chǎn)生氣泡)的為正極，結(jié)合負極活潑性正極活潑性，便可作出結(jié)論。,3用于金屬的防護 使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。例如，要保護一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。 4設計制作化學電源 設計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是： (1)首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應； (2)根據(jù)原電池的電極反應特點，結(jié)合兩個半反應找出正、負極材料及電解質(zhì)溶液。,電極材料的選擇 在原電池中，選擇還原性較強的物質(zhì)作為負極，并且原電池的電極必須導電，電池中的負極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應。 電解質(zhì)溶液的選擇 電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)(如空氣中的氧氣)能與負極發(fā)生反應。但如果