原電池上課用

1、第一課時(shí)第一課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機(jī)械能機(jī)械能 電能電能燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)（分析火力發(fā)電的利與弊）（分析火力發(fā)電的利與弊）、將將Zn片插入片插入H2SO4溶溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？液中有什么現(xiàn)象？為什么？、將將Cu片插入片插入H2SO4溶液溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？中有什么現(xiàn)象？為什么？演示演示探究探究、若將、若將Zn片片,Cu片用一導(dǎo)線片用一導(dǎo)線連接再浸在連接再浸在H2SO4溶液中，有溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？什么現(xiàn)象？為什么？、將一、將一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？為什么？

2、、導(dǎo)線間接一電流計(jì)有何、導(dǎo)線間接一電流計(jì)有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？原電池原電池1 1、定義、定義: :把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。 問(wèn)題探究問(wèn)題探究 你知道原電池的工作原理嗎？你知道原電池的工作原理嗎？能不能寫出在二個(gè)電極上的離子反能不能寫出在二個(gè)電極上的離子反應(yīng)方程式？應(yīng)方程式？電極電極材料材料電極反應(yīng)電極反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)類型原電池的原電池的電極電極ZnZn片片CuCu片片電池總電池總反應(yīng)反應(yīng)氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)ZnZn2e2e- - ZnZn2+2+2H2H+ + + 2e+ 2e- -H H2 2負(fù)極負(fù)極正極正極Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+2+

3、H+H2 2鋅銅原電池工作原理鋅銅原電池工作原理還原還原反應(yīng)反應(yīng)負(fù)極負(fù)極正極正極Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑還原劑(Zn)失去電失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上得到電子，發(fā)生還得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)原反應(yīng)還原劑失去的還原劑失去的電子從鋅極流電子從鋅極流出出流入銅極流入銅極.經(jīng)外電路經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向電流方向1.原電池：原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能原電池的原理： 氧化還原反應(yīng)總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H+2e-=H2Zn2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnS

4、O4+H2(離子方程式）離子方程式）（化學(xué)方程式）（化學(xué)方程式）正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）2.電極反應(yīng)電極反應(yīng)電子流向（外電路）電子流向（外電路）：負(fù)極流向正極：負(fù)極流向正極 離子流向（內(nèi)電路）：離子流向（內(nèi)電路）： 陰離子移向負(fù)極陰離子移向負(fù)極 陽(yáng)離陽(yáng)離 子移向正極子移向正極電流走向電流走向:正極流向負(fù)極正極流向負(fù)極e負(fù)極負(fù)極正極正極二、原電池工作原理二、原電池工作原理意大利物理學(xué)家亞歷山德羅.伏打(Alessandro Volta)伏打電池實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極形成條件一：活潑性不同的兩

5、個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等形成條件二：電極需插進(jìn)電形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液解質(zhì)溶液中中實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件四：必須存在自發(fā)的氧化還原反形成條件四：必須存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)應(yīng)3.構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件(1)有活潑性不同的兩個(gè)電極有活潑性不同的兩個(gè)電極(2)兩電極都接觸電解質(zhì)溶液兩電極都接觸電解質(zhì)溶液（3）正極、負(fù)極、電解

6、質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路）正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路( 4 )在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。試試一一試試1、 判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式.()()()2H+2e-H2負(fù)極：負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：正極正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()負(fù)極負(fù)極：正極正極：總反應(yīng)總反應(yīng)：正極：正極：負(fù)極負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2F

7、e2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+Cu電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液失失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生陽(yáng)離子陽(yáng)離子負(fù)極負(fù)極正極正極 陽(yáng)離子陽(yáng)離子原電池工作原理：原電池工作原理：本節(jié)要點(diǎn)本節(jié)要點(diǎn):1，原電池概念。，原電池概念。2，構(gòu)成原電池的條件。，構(gòu)成原電池的條件。3，原電池的正負(fù)極和電子流向判斷。，原電池的正負(fù)極和電子流向判斷。4，原電池的工作原理。，原電池的工作原理。小小 結(jié)結(jié) 練習(xí)練習(xí)11下列關(guān)于原電池的敘述正確的是下列關(guān)于原電池的敘述正確的是( )( )A. A. 構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種活潑的金屬構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種活潑的金屬

8、B. B. 原電池中做正極的金屬也可失電子原電池中做正極的金屬也可失電子C C、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被氧化、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被氧化D D、原電池放電時(shí)，電流的方向是從負(fù)極到正極、原電池放電時(shí)，電流的方向是從負(fù)極到正極C C 把把A A、B B、C C、D4D4塊金屬片浸入稀硫酸中，用塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成導(dǎo)線兩兩相連組成原電池原電池。若若A A、B B相連時(shí)，相連時(shí)，A A為負(fù)極；為負(fù)極；C C、D D相連時(shí)，相連時(shí)，D D上產(chǎn)生大量氣泡；上產(chǎn)生大量氣泡；A A、C C相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由C C經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向A A；B B、D D

9、相連時(shí)，電子由相連時(shí)，電子由D D經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向B B，則此則此4 4種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǚN金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?） A AB BC CD D A AC CD DB B C CA AB BD D B BA AC CD D A AB BC CD DA AC CD DB B1、從兩極的材料分析：、從兩極的材料分析： 負(fù)極負(fù)極較活潑一極較活潑一極 正極正極較不活潑一極較不活潑一極2、從電子的流向分析：、從電子的流向分析： 負(fù)極負(fù)極電子流出一極電子流出一極 正極正極電子流入一極電子流入一極3、從電流的流向分析：、從電流的流向分析： 負(fù)極負(fù)極電流流入一極電流流入一極 正極正極

10、電流流出一極電流流出一極4、從電極的反應(yīng)類型分析：、從電極的反應(yīng)類型分析： 負(fù)極負(fù)極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 正極正極還原反應(yīng)還原反應(yīng)5、從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：、從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析： 負(fù)極負(fù)極溶解，質(zhì)量減小溶解，質(zhì)量減小 正極正極有氣體生成有氣體生成/質(zhì)量增加質(zhì)量增加判斷原電池正、負(fù)極的方法判斷原電池正、負(fù)極的方法 練習(xí)練習(xí)55把把A,BA,B兩種不同的未知活潑性的金屬用兩種不同的未知活潑性的金屬用導(dǎo)線連接后同時(shí)插入稀硫酸中導(dǎo)線連接后同時(shí)插入稀硫酸中, ,結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)A A金屬金屬上有氣體產(chǎn)生上有氣體產(chǎn)生, ,則下列說(shuō)法正確的是則下列說(shuō)法正確的是( )( )A. AA. A為正極為正極,A,A較活潑較活潑B

11、. BB. B為負(fù)極為負(fù)極,B,B較活潑較活潑C. AC. A上發(fā)生的是氧化反應(yīng)上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D. AD. A的質(zhì)量減小的質(zhì)量減小B B二、二、 原電池原理的應(yīng)用：原電池原理的應(yīng)用：4 4、研制分析化學(xué)電源；、研制分析化學(xué)電源；3 3、促進(jìn)某些氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，加快反應(yīng)速率促進(jìn)某些氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，加快反應(yīng)速率1 1、金屬腐蝕的原因分析及尋找鋼鐵防腐蝕的、金屬腐蝕的原因分析及尋找鋼鐵防腐蝕的方法方法2、原電池的設(shè)計(jì)、原電池的設(shè)計(jì) 閱讀教材閱讀教材39頁(yè)頁(yè) 資料卡資料卡 分析鋼鐵電化學(xué)腐蝕分析鋼鐵電化學(xué)腐蝕的原因，探討防止鋼鐵的方法及原理。的原因，探討防止鋼鐵的方法及原理。原理：在潮濕空

12、氣中鋼鐵表面形成無(wú)數(shù)微小的原電池。負(fù)極：Fe2e=Fe2+正極：2H20+O2+4e=4OHFe2+ +2OH =Fe（OH）24Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2OFeCGNaCl（1 1）覆蓋保護(hù)層；）覆蓋保護(hù)層；（2 2）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；（3 3）鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅；）鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅；有下列材料：有下列材料：Zn片、片、Cu片、導(dǎo)線、水果片、導(dǎo)線、水果 、電流計(jì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)裝置使電流計(jì)指針發(fā)生電流計(jì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)裝置使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)。2 2、原電池的設(shè)計(jì)、原電池的設(shè)計(jì)2、 原電池的設(shè)

13、計(jì)原電池的設(shè)計(jì)（1） 請(qǐng)結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：請(qǐng)結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)： Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。1、電解液：、電解液： 。2、電極材、電極材料：料： 正極正極 ，負(fù)極，負(fù)極 。3、電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: . 正極正極: . （2） 將氧化還原反應(yīng)：將氧化還原反應(yīng)：Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。1、電解液：、電解液： 。2、電極材、電極材料：料： 正極正極 ，負(fù)極，負(fù)極 。3、電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: . 正極正極: . （3）

14、將氧化還原反應(yīng)：將氧化還原反應(yīng)：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。1、電解液：、電解液： 。2、電極材、電極材料：料： 正極正極 ，負(fù)極，負(fù)極 。3、電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: . 正極正極: . （4） 將氧化還原反應(yīng)：將氧化還原反應(yīng)：Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。1、電解液：、電解液： 。2、電極材、電極材料：料： 正極正極 ，負(fù)極，負(fù)極 。3、電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: . 正極正極: . 問(wèn)題探究問(wèn)題探究 將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接后將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中插

15、入濃硝酸中, ,是否構(gòu)成了原電池是否構(gòu)成了原電池? ? 若構(gòu)成了原電池若構(gòu)成了原電池, ,負(fù)極材料是負(fù)極材料是什么什么? ? 電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式? ? 練習(xí)練習(xí)11如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入小心的向燒杯中央滴入CuSOCuSO4 4溶液，片刻后可觀溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是察到的現(xiàn)象是( D )A. A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定；鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B. B. 保持平衡狀態(tài)；保持平衡狀態(tài)；C. C. 鐵圈向下傾斜；鐵圈向下傾斜；D. D. 銀圈向

16、下傾斜；銀圈向下傾斜；練習(xí)、用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)、下列措施練習(xí)、用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)、下列措施不能使氫氣生成速率加大的是不能使氫氣生成速率加大的是 ( ) A.加熱加熱 B.不用稀硫酸改用不用稀硫酸改用98%濃硫酸濃硫酸 C、滴加少量、滴加少量CuSO4溶液溶液 D.不用鐵片改用鐵粉不用鐵片改用鐵粉 （3 3）、形成原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率）、形成原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率B 練習(xí)練習(xí) 由碳棒、鐵片和由碳棒、鐵片和200mL200mL稀稀H H2 2SOSO4 4組成的原電池中，組成的原電池中，當(dāng)在碳棒上共放出當(dāng)在碳棒上共放出3.36L3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，求消耗鐵（標(biāo)準(zhǔn)

17、狀況）氣體時(shí)，求消耗鐵多少克？有多少個(gè)電子通過(guò)了電線？多少克？有多少個(gè)電子通過(guò)了電線？ 解解: :負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng): Fe : Fe 2e 2e- - = Fe = Fe2+2+ 正極反應(yīng)：正極反應(yīng)： 2H2H+ + + 2e + 2e- - = H = H2 2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： Fe + 2HFe + 2H+ + = Fe = Fe2+2+ + H + H2 2 56g 22.4L56g 22.4Lm(Fe) 3.36Lm(Fe) 3.36Lm(Fe)= 8.4gm(Fe)= 8.4g 電子數(shù)電子數(shù)= 8.4g= 8.4g56g/mol56g/mol2mol2mol6.026.021010

18、2323/mol /mol = 1.806= 1.80610102323（1）一次電池（如干電池）一次電池（如干電池） 用過(guò)后不能復(fù)原用過(guò)后不能復(fù)原（2）二次電池（如蓄電池）二次電池（如蓄電池） 充電后能繼續(xù)使用充電后能繼續(xù)使用（3）燃料電池）燃料電池（4）海水電池）海水電池 化學(xué)電源：化學(xué)電源：負(fù)極（鋅筒）：負(fù)極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）：正極（石墨）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O干電池 Zn- Mn普通普通干電池干電池（1）一次電池鋅錳堿性電池是一種新型的干

19、電池。鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。正極材料為正極材料為MnO2 ,負(fù)極材料為負(fù)極材料為Zn，還原產(chǎn)物為還原產(chǎn)物為MnOOH,電解質(zhì)是電解質(zhì)是KOH溶液，溶液，總：總： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式并分析其工作原理。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式并分析其工作原理。負(fù)極：負(fù)極：Zn + 2OH2e- = Zn(OH)2正極：正極：2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH 總反應(yīng)：總反應(yīng)： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH）堿性堿性Zn- Mn干電池干電池 銀鋅電池銀鋅電池鈕扣

20、電池鈕扣電池 該電池使用壽命較長(zhǎng)，廣該電池使用壽命較長(zhǎng)，廣泛用于電子表和電子計(jì)算機(jī)。其電極分別為泛用于電子表和電子計(jì)算機(jī)。其電極分別為Ag2O和和Zn，電解質(zhì)為，電解質(zhì)為KOH溶液。發(fā)生反應(yīng)后生成溶液。發(fā)生反應(yīng)后生成Ag和和ZnO,其電極反應(yīng)式為：其電極反應(yīng)式為：負(fù)極：負(fù)極：Zn+2OH-2e- = ZnO+H2O 正極：正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-銀鋅銀鋅紐紐扣電池扣電池總反應(yīng)式為：總反應(yīng)式為：Zn+ Ag2O= ZnO+2Ag（2）二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池（1）電極材料及原料）電極材料及原料（2）電解質(zhì)溶液）電解質(zhì)溶液（3）電極反應(yīng)式：）電極反應(yīng)式：正極：正極：PbO2

21、 負(fù)極：負(fù)極：PbH2SO4溶液溶液負(fù)極（負(fù)極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正極（正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：Pb+SO42- =PbSO4+2e-正極：正極：PbO2+SO42-+4H+2e - =PbSO4+ 2H2O 電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O陰極：陰極： PbSO4 +2e- Pb+SO42- 陽(yáng)極：陽(yáng)極： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H

22、+2e- 電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 鉛蓄電池的放電過(guò)程鉛蓄電池的放電過(guò)程原電池原電池鉛蓄電池的充電過(guò)程鉛蓄電池的充電過(guò)程電解池電解池放電放電充電充電2 PbSO4 + 2H2OPbO2 + Pb + 2H2SO4鉛蓄電池的充放電過(guò)程鉛蓄電池的充放電過(guò)程 把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器能量轉(zhuǎn)換器”優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：效率高、無(wú)污染，裝置可持續(xù)使用效率高、無(wú)污染，裝置可持續(xù)使用 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)

23、，不斷從外部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池 （3）新型燃料電池）新型燃料電池演示探究演示探究教材教材4040頁(yè)頁(yè)負(fù)極：負(fù)極：2H2+4OH-4e-=4H2O 正極：正極：O2+2H2O+4e-=4OH- 總反應(yīng)：總反應(yīng)：O2+2H2=2H2O常見(jiàn)的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、常見(jiàn)的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、鋁鋁- -空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。如圖電池反應(yīng)如圖電池反應(yīng)（4）海水電池）海水電池1991年，我國(guó)首創(chuàng)以年，我國(guó)首創(chuàng)以鋁鋁-空氣空氣-海水海水為能源

24、的新型電為能源的新型電池，用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不的海水為電池，用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。這種海水電池的能量比這種海水電池的能量比“干電池干電池”高高2050倍。電極倍。電極反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：4Al - 12e-= 4Al 3+3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3怎樣書寫燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式？怎樣書寫燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式？書寫步驟書寫步驟：（：（1）寫出燃燒

25、反應(yīng)，根據(jù)電解液改寫燃寫出燃燒反應(yīng)，根據(jù)電解液改寫燃料電池總反應(yīng)；料電池總反應(yīng)；（2）寫出正極的電極反應(yīng)式）寫出正極的電極反應(yīng)式(一般較簡(jiǎn)單一般較簡(jiǎn)單);（3）由燃料電池總反應(yīng)減去正極的電極反應(yīng)式得負(fù)極）由燃料電池總反應(yīng)減去正極的電極反應(yīng)式得負(fù)極的電極反應(yīng)式。的電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)一般為正極反應(yīng)一般為酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì)O2+4H+4e=2H2OO2+2H2O+4e=4OH- CH4、O2、NaOH組成的燃料電池組成的燃料電池1.燃燒總化學(xué)反應(yīng)燃燒總化學(xué)反應(yīng)： CH4+2O2CO2+2H2O2.燃料電池總反應(yīng)：燃料電池總反應(yīng)：3.正極：正極：4.負(fù)極：負(fù)極：CH4+2OH-+2O

26、2 = CO3 2 -+3H2O2O2+4H2O+8e= 8OH-CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O甲醇甲醇燃料電池是由甲醇和氧氣及燃料電池是由甲醇和氧氣及強(qiáng)堿強(qiáng)堿電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫或液構(gòu)成的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。據(jù)此回答：據(jù)此回答： (1)甲醇是甲醇是 極極,電極反應(yīng)式是電極反應(yīng)式是: ;(2)電池反應(yīng)的離子方程式電池反應(yīng)的離子方程式: 2CH3OH+16OH-12e=2CO32-+12H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O. 負(fù)

27、負(fù)3 3、一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是、一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn + CuZn + Cu2+2+ = = ZnZn2+2+ + Cu + Cu，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是（，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是（ ）A AB BC CD D正極正極ZnZnAgAgCuCuCuCu負(fù)極負(fù)極CuCuCuCuZnZnZnZn電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4FeClFeCl2 2C 在生產(chǎn)和生活中我們不但要利用化學(xué)反應(yīng)，使化在生產(chǎn)和生活中我們不但要利用化學(xué)反應(yīng)，使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而且要利用化學(xué)反應(yīng)使電能轉(zhuǎn)學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而且要利用

28、化學(xué)反應(yīng)使電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?；癁榛瘜W(xué)能。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一般通過(guò)電解的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一般通過(guò)電解的方法來(lái)完成。方法來(lái)完成。我們已學(xué)過(guò)的化學(xué)課程里涉及利用我們已學(xué)過(guò)的化學(xué)課程里涉及利用電解反應(yīng)來(lái)制取新物質(zhì)的例子嗎？電解反應(yīng)來(lái)制取新物質(zhì)的例子嗎？ 實(shí)實(shí) 例例被電解物質(zhì)被電解物質(zhì) 電電 解解 產(chǎn)產(chǎn) 物物 化化 學(xué)學(xué) 方方 程程 式式電解水電解水水水H2、O22H2O=2H2 +O2 電解食鹽水電解食鹽水 H2O、NaClNaOH 、H2 、 Cl22NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 + Cl2 電解融熔電解融熔 氯化鈉氯化鈉NaClNa、 Cl22NaCl = 2NaCl+ Cl2 電解

29、融熔電解融熔 氧化鋁氧化鋁Al2O3Al 、 O22Al2O3=2Al +3 O2 在在U形管中加入飽和氯化銅溶液，用形管中加入飽和氯化銅溶液，用石墨棒作電極，接通電源，電解數(shù)分石墨棒作電極，接通電源，電解數(shù)分鐘后，觀察現(xiàn)象。鐘后，觀察現(xiàn)象。（1）接電源負(fù)極的石墨棒上有）接電源負(fù)極的石墨棒上有 ， 電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為。（2）接電源正極的石墨棒上有）接電源正極的石墨棒上有 ， 電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為。 （3）電解反應(yīng)的化學(xué)方程式）電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （4）在上述電解反應(yīng)中，被氧化的物質(zhì)是）在上述電解反應(yīng)中，被氧化的物質(zhì)是， 被還原的物質(zhì)是被還原的物質(zhì)是。（5）比較電解飽和氯化鈉溶液與電解飽和

30、氯化銅溶液，）比較電解飽和氯化鈉溶液與電解飽和氯化銅溶液，有什么不同？為什么？有什么不同？為什么？有銅析出有銅析出Cu2+ + 2e- = Cu有有Cl2放出放出2Cl- - 2e- = Cl2CuCl2 = Cu + Cl2 CuCl2CuCl2因參與電解的微粒不同。因參與電解的微粒不同。電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬3.電極名稱和電極反應(yīng)電極名稱和電極反應(yīng)與電源負(fù)極相連的電極叫陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。與電源負(fù)極相連的電極叫陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。與電源正極相連的電極叫陽(yáng)極與電源正極相連的電極叫陽(yáng)極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。 構(gòu)成電解池有什么條件？電解池有什

31、么條件？構(gòu)成條件構(gòu)成條件: （1）與外加電源相連的兩個(gè)電極）與外加電源相連的兩個(gè)電極 （2）有電解質(zhì)溶液）有電解質(zhì)溶液 （3）形成閉合回路）形成閉合回路1.電解電解:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起 氧化還原反應(yīng)的過(guò)程氧化還原反應(yīng)的過(guò)程.2.電解池電解池:借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置， 即把即把 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池或電解槽電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池或電解槽三、電解池及電解原理三、電解池及電解原理陰極陰極:與電源負(fù)極相連，與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生電子流入，發(fā)生還原還原反應(yīng)反應(yīng)陽(yáng)極陽(yáng)極:與電源正

32、極相連，與電源正極相連，電子流出，發(fā)生電子流出，發(fā)生氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)4. 電極的判斷電極的判斷eeCC陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液5. 電子、離子的流向電子、離子的流向電子電子從從陽(yáng)極陽(yáng)極通過(guò)電源流向通過(guò)電源流向陰極陰極陽(yáng)離子陽(yáng)離子在電解質(zhì)溶液中在電解質(zhì)溶液中移向移向陰極陰極陰離子陰離子在電解質(zhì)溶液中在電解質(zhì)溶液中移向移向陽(yáng)極陽(yáng)極比較原電池、電解池的異同點(diǎn)。比較原電池、電解池的異同點(diǎn)。原電池原電池電解池電解池定義定義化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。自發(fā)的自發(fā)的氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。置。非自發(fā)的非自發(fā)的氧化還原反氧化還原反

33、應(yīng)應(yīng)形成形成條件條件活動(dòng)性不同兩電極活動(dòng)性不同兩電極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插入電解質(zhì)溶液電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路電極電極名稱名稱負(fù)極：較活潑金屬；負(fù)極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬正極：較不活潑金屬(或或能導(dǎo)電的非金屬等能導(dǎo)電的非金屬等)陽(yáng)極：電源正極相連陽(yáng)極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連陰極：電源負(fù)極相連電極電極反應(yīng)反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)原電池、電解池的比較原電池、電解池的比較稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫

34、酸硫酸 A B C D A B C D 例題例題1：下列裝置中屬于原電池的是下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是屬于電解池的是 （ ） BC D 怎樣區(qū)分原電池、電解池？怎樣區(qū)分原電池、電解池？原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源；分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。 多池組合判斷：多池組合判斷： 無(wú)外電源：一池為原電池，其余為電解池；無(wú)外電源：一池為原電池，其余為電解池； 有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池。有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池。 陽(yáng)極陽(yáng)極:先看電極后看溶液先看電極后看溶液 (1) 活潑金屬電極活潑金屬電極:金屬

35、電極失電子（除金和鉑金屬電極失電子（除金和鉑) (2) 惰性電極惰性電極:溶液中陰離子失去電子溶液中陰離子失去電子, 失電子能力為失電子能力為: S2- I - Br - Cl - OH - 含氧酸根含氧酸根F-陰極陰極: 溶液中陽(yáng)離子得電子溶液中陽(yáng)離子得電子,得電子能力為得電子能力為: Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ （酸）（酸） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+ （水）（水） Al3+ Mg2+ 陰極陰極： _電子，發(fā)生電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序：常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3

36、+Mg2+Na+陽(yáng)極陽(yáng)極：_電子，發(fā)生電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極(石墨、鉑、金石墨、鉑、金)時(shí)時(shí),常見(jiàn)常見(jiàn)陰離子放電順序：陰離子放電順序：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F得得還原還原氧化性氧化性失失氧化氧化還原性還原性離子放電規(guī)律離子放電規(guī)律記記筆筆記記分析電解反應(yīng)的一般思路分析電解反應(yīng)的一般思路溶液中存在的離子溶液中存在的離子兩極上的電極反應(yīng)兩極上的電極反應(yīng)離子的移動(dòng)方向及放電順序離子的移動(dòng)方向及放電順序判斷電解池的陰、陽(yáng)極判斷電解池的陰、陽(yáng)極電解電解Na2SO4溶液的分析溶液的分析陰極陰極

37、陽(yáng)極陽(yáng)極氧氧氣氣氫氫氣氣陽(yáng)極陽(yáng)極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原Na2SO4 陰極陰極: 4H + 4e- = 2H2 變大變大不不變變 加加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電通電如電解如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：液時(shí)其電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極陽(yáng)極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 4H+ +4e2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O O2 +2H2 電解 電解后溶液中電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢，若要恢復(fù)原來(lái)的濃度，只需加入一定量的水即可。復(fù)原來(lái)的濃度

38、，只需加入一定量的水即可。用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律(1)電解水型：電解水型：電解電解CuCl2溶液的分析溶液的分析陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氯氯氣氣銅銅實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 電解陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl-2 e- =Cl2陰極：陰極：Cu2+ 2e-=2Cu減小減小增增大大 加加CuCl2如電解鹽酸、如電解鹽酸、CuCl2溶液等溶液等 電解后溶液中電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的通入一定量的H

39、Cl氣體氣體)陽(yáng)極：陽(yáng)極： 2Cl 2eCl2陰極：陰極： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2HCl Cl2 + H2 電解電解鹽酸電解鹽酸(2)電解本身：電解本身：電解電解CuSO4溶液的分析溶液的分析陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氧氧氣氣銅銅實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原CuSO4 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解陰極：陰極：Cu2+ 2e-=Cu減小減小 加加CuO陽(yáng)極陽(yáng)極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 減減小小如電解如電解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。陽(yáng)極陽(yáng)極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 2Cu2+

40、+4e2Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解 電解后原溶液中電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。氧化物。電解電解CuSO4溶液溶液(3)放氧生酸型：放氧生酸型：電解電解NaCl溶液的分析溶液的分析陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氫氫氣氣氯氯氣氣實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原NaCl 陽(yáng)極陽(yáng)極: 2Cl- 2e- = Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解減小減小增增大大

41、加加HCl如電解如電解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。溶液等。 電解后原溶液中電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的HCl氣體。氣體。陽(yáng)極陽(yáng)極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 電解(4)放氫生堿型：放氫生堿型：2.（2002廣東廣東10）在原電池和電解池的電極上所）在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是A.原電池的正極和

42、電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C.原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)高考題例析高考題例析B C 3. （05全國(guó)卷全國(guó)卷I）11關(guān)于電解關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述水溶液，下列敘述正確的是正確的是A電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕色試液，溶液呈棕色C

43、若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無(wú)色若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無(wú)色D電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行詳嚢韬笕芤撼手行訠4.（2003上海上海16右圖是電解右圖是電解CuCl2溶液的裝置，溶液的裝置，其中其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是是A.a為負(fù)極、為負(fù)極、b為正極為正極 B.a為陽(yáng)極、為陽(yáng)極、b為陰極為陰極C.電解過(guò)程中，電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加電極質(zhì)量增加 D.電解過(guò)程中，氯離子濃度不變電解過(guò)程中，氯離子濃度不變C（2）活潑金屬的冶煉）活潑金屬的冶煉鈉的制取鈉的制取鎂的制取鎂的制取鋁的制取鋁的制取總反應(yīng)式總反應(yīng)式 : 2NaCl 2Na+Cl2通電總反應(yīng)式總反應(yīng)式 : MgCl2 Mg+Cl2通電總反應(yīng)式總反應(yīng)式