原电池原理及应用

原电池工作原理第3课时常见原电池的负极一般是：相对的金属，发生变化、流出、电极；正极一般是：相对的金属，发生变化、流出、电极。活泼氧化反应电子减轻或变细不活泼还原反应电流有气泡或变粗负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）：2NH4++2e-=2NH3↑+2H2↑总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑1）、锌-锰干电池(酸性）一、常见的化学电源1、分类：根据原电池原理，人们设计、生产的电池可分为、和。一次电池二次电池燃料电池2、一次电池：发生的物质大部分消耗后，氧化还原反应不能再使用负极--Zn正极—MnO2电池反应：电解质：KOHZn+2OH--2e-=ZnO+H2OMnO2+2H2O+2e-=Mn(OH)2+2OH-Zn+MnO2+H2O=Mn(OH)2+ZnO［思考］该电池的正负极材料和电解质？碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间比干电池增大几倍，不会气涨或漏液。2)碱性锌-锰干电池铅蓄电池负极Pb：Pb+SO42--2e-=PbSO4正极PbO2：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：3、二次电池：可重复使用的电池如铅蓄电池（电瓶）等。当电池充电时，就是通以，铅板（原电池的极）与电源极相连；二氧化铅板（原电池的极）与电源极相连。在充电过程中，上述电极反应都进行。直流电负负正正同时电极:Pt制作的惰性电极电解质溶液:KOH溶液负极:2H2-4e-+4OH-＝4H2O正极:O2+2H2O+4e-＝4OH-总反应：2H2+O2＝2H2O拓展创新氢氧燃料电池若为酸性介质，试写出电极反应式？思考:负极：2H2-4e-＝4H+正极:O2+4H++4e-＝2H2O5）新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/（1）定义：利用和之间的氧化还原反应，将化学能转化为电能。燃料氧化剂例：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极的电极反应式：，此时电池内总的反应式。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O燃料电池优点：能量转化效率高，排放的废弃物少和运行时噪音小等例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为____________，则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为__________________，则其负极反应可表示为_________________________。2H2-4e-+4OH-=4H2O2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-例2：有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（）①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后，溶液PH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④A例3：已知下列原电池的总反应式，Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2，请写出电极反应式负极：________________正极：_______________2Fe3++2e-=2Fe2+Cu-2e-=Cu2+例4：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是()A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极B．蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C．充电时，阴极上的电极反应为：D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动答案：B、D。