《山東省德州市平原一中高二化學(xué) 原電池的工作原理課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《山東省德州市平原一中高二化學(xué) 原電池的工作原理課件(27頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.1.試從電極的活潑性、電極反應(yīng)類型、電子流向等角試從電極的活潑性、電極反應(yīng)類型、電子流向等角度分析怎樣判斷原電池的正、負(fù)兩極?度分析怎樣判斷原電池的正、負(fù)兩極?提示:提示:(1 1)通過金屬電極的活潑性:活潑性強(qiáng)的為負(fù))通過金屬電極的活潑性:活潑性強(qiáng)的為負(fù)極,弱的為正極。極,弱的為正極。(2 2)通過電極反應(yīng):)通過電極反應(yīng):負(fù)極負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生還原反應(yīng)。(3 3)通過電子流向及反應(yīng)中電子得失:)通過電子流向及反應(yīng)中電子得失:負(fù)極負(fù)極電子流出,反應(yīng)中失電子;電子流出,反應(yīng)中失電子;正極正極電子流入,反應(yīng)中得電子。電子流入,反應(yīng)中得電子。2.2.試探
2、究下列原電池裝置的電極情況:試探究下列原電池裝置的電極情況:提示:提示:()裝置中)裝置中MgMg、AlAl均與鹽酸反應(yīng),且活潑性均與鹽酸反應(yīng),且活潑性MgAlMgAl,故,故MgMg作負(fù)極,作負(fù)極,AlAl作正極;(作正極;()裝置中)裝置中AlAl與與NaOHNaOH溶液反應(yīng)而溶液反應(yīng)而MgMg不反應(yīng),故不反應(yīng),故AlAl作負(fù)極,作負(fù)極,MgMg作正極;作正極;()裝置中,)裝置中,F(xiàn)eFe在濃在濃HNOHNO3 3中鈍化,而中鈍化,而CuCu與濃與濃HNOHNO3 3反反應(yīng),故應(yīng),故CuCu作負(fù)極,作負(fù)極,F(xiàn)eFe作正極。作正極。3.3.試從電極反應(yīng)的類型和離子的移動方向兩方面比較試從電
3、極反應(yīng)的類型和離子的移動方向兩方面比較原電池和電解池的不同。原電池和電解池的不同。1.1.原電池、電解池的電極材料是否一定參與反應(yīng)。原電池、電解池的電極材料是否一定參與反應(yīng)。提示:提示:不一定。不一定。燃料電池中的電極只起導(dǎo)電作用,燃料電池中的電極只起導(dǎo)電作用,不參與電極反應(yīng)。不參與電極反應(yīng)。原電池的正極、電解池的陰極一般不參與電極反應(yīng)。原電池的正極、電解池的陰極一般不參與電極反應(yīng)。2.2.以鋅和稀硫酸反應(yīng)設(shè)計原電池為例設(shè)計原電池(寫以鋅和稀硫酸反應(yīng)設(shè)計原電池為例設(shè)計原電池(寫出設(shè)計思路并畫出示意圖)。出設(shè)計思路并畫出示意圖)。提示:提示: 3.3.設(shè)計原電池時,應(yīng)怎樣選擇電極材料?設(shè)計原電池
4、時,應(yīng)怎樣選擇電極材料?提示:提示:選擇還原性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極,易導(dǎo)電且比選擇還原性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極,易導(dǎo)電且比負(fù)極活動性弱的物質(zhì)作正極。負(fù)極活動性弱的物質(zhì)作正極。負(fù)極必須能夠和電解負(fù)極必須能夠和電解質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子,因此負(fù)極一般是活潑的質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子,因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料。金屬材料。設(shè)計燃料電池時,電極本身不參與反應(yīng),設(shè)計燃料電池時,電極本身不參與反應(yīng),正負(fù)極可以使用相同的惰性電極。正負(fù)極可以使用相同的惰性電極。 【典例【典例2 2】鉛蓄電池是典型的可充電型電池,電池總反】鉛蓄電池是典型的可充電型電池,電池總反應(yīng)式為:應(yīng)式為:Pb+PbOPb+PbO2 2+4H+4
5、H+ +2SO+2SO4 42-2- 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O。請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原):請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原): (1 1)放電時:正極的電極反應(yīng)式是)放電時:正極的電極反應(yīng)式是_;電解;電解液中液中H H2 2SOSO4 4的濃度將變的濃度將變_;當(dāng)外電路通過;當(dāng)外電路通過1 mol1 mol電子時,理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加電子時,理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g_g。(2 2)在完全放電耗盡)在完全放電耗盡PbOPbO2 2和和PbPb時,若按圖連接(圖中時,若按圖連接(圖中電極為放電前的電極),電解一段時間后,則在電極為放電前的電極
6、),電解一段時間后,則在A A電極電極上生成上生成_,電極反應(yīng):,電極反應(yīng):_,B B電極上生成電極上生成_,電極反應(yīng),電極反應(yīng)_,此時鉛蓄電池的正負(fù),此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性放電前將極的極性放電前將_。 【思路點撥【思路點撥】(1 1)可充電型電池放電時是原電池;)可充電型電池放電時是原電池;(2 2)電極參與反應(yīng);)電極參與反應(yīng);(3 3)電極反應(yīng)和電池反應(yīng)的關(guān)系。)電極反應(yīng)和電池反應(yīng)的關(guān)系。 【自主解答【自主解答】(1 1)放電時正極上發(fā)生還原反應(yīng),由總)放電時正極上發(fā)生還原反應(yīng),由總電池反應(yīng)知,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)為電池反應(yīng)知,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)為PbOPbO2 2,產(chǎn)物為,產(chǎn)物為Pb
7、SOPbSO4 4,同時消耗,同時消耗H H2 2SOSO4 4,故正極反應(yīng)為:,故正極反應(yīng)為:PbOPbO2 2+2e+2e- -+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O。(2 2)當(dāng)完全耗盡)當(dāng)完全耗盡PbOPbO2 2和和PbPb時,按圖連接時,時,按圖連接時,A A極為電極為電解池的陰極,電解質(zhì)溶液中解池的陰極,電解質(zhì)溶液中PbSOPbSO4 4產(chǎn)生的產(chǎn)生的PbPb2+2+,在此極,在此極上得電子,發(fā)生還原反應(yīng)上得電子,發(fā)生還原反應(yīng)PbSOPbSO4 4+2e+2e- -Pb+SOPb+SO4 42-2-;而;而B B為為電解池的陽極,電
8、極反應(yīng)可由總電池反應(yīng)電解池的陽極,電極反應(yīng)可由總電池反應(yīng)2PbSO2PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+PbOPb+PbO2 2+4H+4H+ +2SO+2SO4 42-2-,減去陰極反應(yīng)得到,減去陰極反應(yīng)得到,PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O OPbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- -。答案答案:(1 1)PbOPbO2 2+2e+2e- -+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O 小小 4848(2 2)Pb PbSOPb PbSO4 4+2e+2e- -Pb+SOPb+SO4 42-2- PbOPbO2 2PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O OPbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- - 對換對換