准高三官化学 电化学基础总复习：原电池.docVIP

年级 化学 科辅导讲义（第 讲） 学生姓名： 授课教师： 授课时间： 专 题 电化学基础 目 标 1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见的化学电源的种类及工作原理。 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 重 难 点 了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见的化学电源的种类及工作原理。 电化学基础总复习：原电池 原电池1．能量的转化　　原电池：将化学能转变为电能的装置。　　电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。 2．工作原理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原理：　　设计一种装置，使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，即将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并电子转移经过导线，在一定条件下形成电流。　　说明：　　(1)形成原电池需要有自发的氧化还原反应。　　(2)原电池中两极活泼性相差越大，电池电动势就越高。3．组成条件(1)两个活泼性不同的电极，分别发生氧化和还原反应。(2)电解质溶液，电解质中阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路(3)导线将两电极连接，形成闭合回路。4．几种常见的电池　　电池的评价　　比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。　　比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。　　质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。　　干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。　　碱性锌锰电池　　构成：负极是锌，正极是MnO2，电解质是KOH　　负极：Zn+2OH－－2e－=Zn(OH)2；　　正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－　　总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2　　特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。(2)二次电池　　①铅蓄电池　　放电电极反应：　　负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)；　　正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l)　　总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)　　充电电极反应：　　阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)－2e－=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)；　　阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq)　　总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)　　总反应方程式：　　Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)　　②镍一镉碱性蓄电池　　负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；　　正极：2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－　　总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2　(3)燃料电池 电池 电极反应 酸性电解质 碱性电解质 氢氧燃料电池 负极 2H2－4e－＝4H+ 2H2+4OH－－4e－＝4H2O 正极 O2+4H++4e－＝2H2O O2+2H2O+4e－＝4OH－ 总反应 2H2+O2＝2H2O 2H2+O2＝2H2O 甲烷燃料电池 负极 CH4+ 2H2O－8e－=CO2+ 8H+ CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O 正极 2O2+ 8H++ 8e－＝4H2O 2O2+4H2O+8e－=8OH－ 总反应 CH4+ 2O2= CO2+ 2H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 甲醇燃料电池 负极 2CH3OH + 2H2O－12e－= 2CO2+ 12H+ 2CH3OH +16OH－－12e－=2CO32－+12H2O 正极 3O2+12H++12e－＝6H2O 3O2+6H2O+12e－=12OH－ 总反应 2CH3OH + 3O2= 2CO2+ 4H2O 2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O 除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。　　燃料电池的能量转化率高于80％，远高于燃烧过程（仅30％左右），有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。5．正确书写电极反应