化学键与j电能杨菊云

1、第二节第二节2若将若将Zn片片,Cu片用一导线连接再浸片用一导线连接再浸在在H2SO4溶液中，有什么现象？为溶液中，有什么现象？为什么？什么？演示与讨论演示与讨论电极反应：电极反应：负极（锌）：负极（锌）：Zn 2eZn 2e- - = Zn= Zn2+ 2+ 氧氧化反化反应应正极（铜）：正极（铜）：2H2H+ + +2e +2e- - = H= H2 2 还原还原反应反应负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等总反应式（两个电极反应之和）总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2（二）、原电池的反应本质是（二）、

2、原电池的反应本质是: :氧化还原反应。氧化还原反应。活泼性不同的活泼性不同的形成原电池的条件形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）活泼性不同的活泼性不同的电极需插进电解质溶液中电极需插进电解质溶液中（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：形成条件二：电极需插进电解质溶液中。电极需插进电解质溶液中。活泼性不同的活泼性不同的电极需插进电解质溶液中电极需插进电解质溶液中形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）1、由组成原电池的两极材料判断：、由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为一般是活泼的金属为负极负

3、极活泼性较弱的金属或能导电的非金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属为为正极正极2 2、根据原电池两极发生的变化来判断：、根据原电池两极发生的变化来判断：失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极负极得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极正极3 3、根据电流方向或电子流动方向判断：、根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向电流是由正极流向负极负极电子流动方向是由负极流向电子流动方向是由负极流向正极正极练练习习1.1.判断下列哪些装置构成了原电池？判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式出正负极名称，并

4、写出电极反应式. .()()1.1.判断下列哪些装置构成了原电池？判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式出正负极名称，并写出电极反应式. .()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2巩巩 固固 练练 习习()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4巩巩

5、固固 练练 习习C3. 试将下列两个氧化还原反应分别试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池设计成两个原电池（1）Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag（2）2Fe3+Fe=3Fe2+( Zn AgNO3 C )( Fe Fe2(SO4)3 C )巩巩 固固 练练 习习巩巩 固固 练练 习习4 4、相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同、相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？么？巩巩 固固 练练 习习二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源化学电池化学电池一次性电池：一次性电池：如干电池如干电池二次电池二次电池（可充电电池）

6、：铅蓄（可充电电池）：铅蓄电池等电池等燃料电池：燃料电池：氢氧燃料电池氢氧燃料电池二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源1 1、干电池、干电池负极：负极：Zn-2e-=Zn2+正极正极：2NH4+2e-=2NH3+ H2 随着用电器朝着随着用电器朝着小型化、多功能化发小型化、多功能化发展的要求，对电池的展的要求，对电池的发展也提出了小型化、发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。多功能化发展的要求。 体积小、性能好的体积小、性能好的碱性碱性锌锰锌锰电池电池应运而生。这类电池的重要特应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由

7、锌片导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。放电电流大幅度提高。(1)铅蓄电池铅蓄电池： Pb PbO2H2SO4铅蓄电池的反应原理铅蓄电池的反应原理负极负极： Pb - 2e- +SO42- = PbSO4正极：正极：PbO2+4H+ SO42- +2e-= PbSO4+2H2O总反应：总反应：PbO2 Pb2H2SO4=2PbSO4+2H2OPbO2 Pb2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电密封、体积小、寿命长。密封、体积小、寿命长。镉（镉（Cd）作负极作负极，NiO（OH）作正极）作正极。以。以KOH作

8、电解质作电解质。但镉有毒。但镉有毒。镍氢充电电池镍氢充电电池3 3、锂电池、锂电池负极：负极：Li - eLi - e- - = Li= Li+ +正极：正极：MnOMnO2 2 + e + e- - = MnO= MnO2 2- -总反应式：总反应式：Li + MnOLi + MnO2 2 = LiMnO= LiMnO2 2 优点：优点：质量轻、容量大、放电时间长。质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。高、工作效率高和寿命长等优点。常用常

9、用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。博器、火箭、导弹等的动力电源。 3、新型燃料电池、新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池不断排出电池 负极（负极（Pt）：2H2 4e- +4OH 4H2O正极（正极（Pt）: O2 +4e- +2H2O 4OH氢氧电池反应氢氧电池反应: :(2)KOH作导电液作导电液(1)H2SO4作导电液作导电液负极（负极（P

10、t）：2H2 4e- 4H+正极（正极（Pt）: O2 + 4e- + 4H+ 2H2O总反应总反应: 2H2+ O2 2H2O可以用哪些燃料代替氢气？可以用哪些燃料代替氢气？使用燃料电池的汽车使用燃料电池的汽车1、银锌电池广泛用作电子仪器的电源，、银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：它的充电和放电过程可以表示为：在此电池放电时，负极上发生反应的物在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（质是（ ） A、Ag B、Zn（OH）2 C、Ag2O D、Zn2Ag+Zn（OH）2 Ag2O +Zn+H2O充电充电放电放电D练习：练习：2、写出甲烷燃料电池（、写出甲烷燃料电池（

11、CH4-O2-KOH溶溶液）的电极反应式液）的电极反应式 负极负极 正极正极 总反应式总反应式2、对于废弃的电池为什么不能随意丢弃？、对于废弃的电池为什么不能随意丢弃？应如何处理废弃电池？应如何处理废弃电池？CH4 +10OH- 8e- = CO32-+7H2OCH4 + 2O2 +2OH- =3H2O+ CO32-2O2+8e-+4H2O = 8OH- KOH2H2+4OH-4e- =4H2OO2+2H2O+4e- =4OH-3.氢氢氧氧燃燃料料电电池池在上述燃料电池中，负极的pH如何变化？正极的pH又是如何变化的？电子的流向如何？电解质中电流又是如何形成的，其走向如何？若将电解质由KOH变

12、成H2SO4，那电极反应又该如何书写？如果将H2换成CH4，电解质分别是酸或碱时的电极反应又怎样写呢？【例【例】（全国高考题）（全国高考题）镍氢电池是近镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。镍氢电池代会产生污染的铜镍电池。镍氢电池的总反应式是：的总反应式是：H H2 2+2NiO(OH) = +2NiO(OH) = 2Ni(OH)2Ni(OH)2 2，电解质是，电解质是KOHKOH。根据此反应。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是式判断，下列叙述中正确的是( )( ) A. A.电池放电时，电池负极周围溶液的电池放电时，电池负极周围

13、溶液的OHOH- -不断增大不断增大 B.B.电池放电时，镍元素被氧化电池放电时，镍元素被氧化 C.C.电池充电时，氢元素被还原电池充电时，氢元素被还原 D.D.电池放电时，电池放电时，H H2 2是负极是负极CD放放电电充充电电【例【例2 2】（20042004年江苏卷）年江苏卷）碱性电池具碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnOZn(s)+2MnO2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)= Zn(OH)O(

14、l)= Zn(OH)2 2 (s)+Mn(s)+Mn2 2O O3 3(s)(s)，下列说法错误的是，下列说法错误的是 A A电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子 B B电池正极的电极反应式为：电池正极的电极反应式为：2MnO2MnO2 2(s)+H(s)+H2 2O(1)+2eO(1)+2e= = Mn Mn2 2O O3 3(s)+2OH(s)+2OH(aq(aq) )【例【例2 2】（20042004年江苏卷）年江苏卷）碱性电池具碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式氧化钾溶液为电解液，电池总反