专题原电池学案

不为失败找理由，只为成功找方法1专题复习原电池[本节目标]1.熟练掌握原电池的构成条件和工作原理2.掌握书写电极反应的方法和技巧，应对各种新型电池和复杂电池【基本知识梳理】1．概念把________能转化为____能的装置。2．工作原理：完成下表(以锌-铜稀硫酸原电池为例)电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向离子移动方向3.原电池的构成条件(1)两个____________的电极。(2)将电极插入______________中。(3)用导线连接电极构成____________。(4)能自发进行的____________________。4.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性负极（Fe）反应正极（C）反应不为失败找理由，只为成功找方法2总反应2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(铁锈的生成过程)Fe+2H+==H2↑+Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在某些局部区域内通常，保护和减缓钢铁的腐蚀有以下三种途径：（1）保持钢铁制品的干燥（2）加防护层，如在金属表面喷漆、涂油、电镀、喷镀或表面钝化等方法（3）改变金属内部结构，如制成合金，不锈钢等5.书写电极反应的一般方法：（1）列物质，标得失根据总反应中化合价的升降确定正负极上发生反应的物质及主要产物并标明得失电子数（注意电子守恒）（2）看环境，配守恒看介质中的离子是否参与电极反应根据电荷守恒，质量守恒调平方程式（涉及氢氧的守恒常用H+、OH-、H2O；酸性介质中用H+和H2O，碱性介质中用OH-、H2O）（3）两式加，验总式两个电极反应相加与总反应对照验证（4）其他方法对于复杂的电极反应的书写，可用总反应减去较简单电极反应方程式得到。6.对于可充电电池，充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池：总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O放电时：负极：Pb→PbSO4正极：PbO2→PbSO4充电时：阴极：PbSO4→Pb阳极：PbSO4→PbO2电池充电时阴极接原电池______，阳极接______，即充电时阴极反应与放电时的负极互为可逆反应，充电时阳极反应与放电时的正极反应互为可逆反应。放电充电不为失败找理由，只为成功找方法3一．解决钢铁腐蚀的相关问题钢铁的腐蚀非常普遍，目前，我国钢铁产量已高达亿吨，而其中的30%，是由于锈蚀白白浪费掉了。请应用所学知识进行以下分析：1．分析钢铁腐蚀的原因以及如何防护？2.请写出钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正负极反应3.以Zn-Cu稀硫酸原电池为例，判断正负极、电子流向、离子移动方向，并书写电极反应。负极为____，____电子，发生____反应，电极反应为_______________；正极为____，____电子，发生____反应，电极反应为_______________；电子流向：____________离子移动方向：阳离子移向______，阴离子移向______。4.可用从哪些方面判断原电池的正负极？【本次模拟考试试题】Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法不正确的是（）A．该电池的负极材料可以用金属铝代替B．可以从该电池的正极材料表面回收银C．该电池也能被NaCl、KCl等溶液激活D．该电池工作时镁可通过海水将电子转移给银离子二．书写原电池电极反应的方法和技巧（请完成下列电极反应）1．一次电池不为失败找理由，只为成功找方法4(1)碱性锌锰干电池负极反应：_________________________________；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。2．二次电池(可充电，可多次重复使用)如铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液负极反应：________________________正极反应：________________________总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。3．燃料电池(1)氢氧燃料电池①用酸性电解质时：负极：______________________________________；正极：______________________________________；总反应：2H2＋O2===2H2O②用KOH等碱性溶液时：负极：__________________________；正极：___________________________；总反应：2H2＋O2===2H2O【方法总结】书写原电池电极反应的一般方法（提示：三个步骤）：【例题剖析】写出CH4燃料电池的正负极反应①用酸性电解质时：负极：_______________________________________；正极：_______________________________________；放电充电不为失败找理由，只为成功找方法5总反应：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。②电解质为KOH负极：_______________________________________；正极：_____________________________________；总反应：CH4＋2O2＋2OH-===CO32-＋3H2O。【本次模拟考试试题】氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式________________,科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，在碱性条件下，通入氨气的电极发生的电极反应式为______________________。【问题思考】对于铅蓄电池，总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，你能写出充电时阴阳极的电极反应吗？【即时应用】1.一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型二次电池，其电量较大，一次充电可使用较长时间．其电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O，则下列说法正确的是（）A．放电时负极的电极反应为：2CH3OH+4OH--12e-=2CO32-+6H2OB．充电时阴极发生氧化反应C．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子D．放电时正极的电极反应可表示为：O2+4H++4e-=2H2O2.所示原电池的叙述不正确的是（）放电充电放电充电不为失败找理由，只为成功找方法6A．电子沿导线由Cu片流向Ag片B．正极的电极反应是Ag++e-=AgC．盐桥中的K+移向AgNO3溶液D．用该电池电解饱和食盐水，有3.2gCu溶解时理论上生成1.12LCl23.银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH)负极反应：_______________正极反应：__________________总化学方程式Zn+Ag2O+H2O==Zn(OH)2+2Ag【综合训练】1.被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在另一边镀二氧化锰。在纸内是离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)，下列说法正确的是（）A．该电池的正极为锌B．该电池的反应中二氧化锰起催化作用C．当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数约为1.204×1023D．电池的正极反应式为：2MnO2+2H2O+2e－=2MnO(OH)+2OH－2.市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列说法不正确的是A．放电时，负极的电极反应式：Li－e-==Li+B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质不为失败找理由，只为成功找方法7D．放电过程中Li+向负极移动【附加练习】：1.肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：_______________________________________负极：_______________________________________总反应方程式N2H4+O2===N2+2H2O2.高铁电池：（负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）放电时负极：_______________________________________正极：2FeO42—+6e-+8H2O==2Fe(OH)3+10OH–(还原反应)总化学方程式3Zn+2K2FeO4+8H2O充电放电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3.铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水）负极：________________________________正极：________________________________总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）4.镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg电解液KOH）负极(Al)：________________________________正极(Mg）：________________________________化学方程式：2Al+2OH–+2H2O＝2AlO2–+3H2