原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料

1、原电池电极反应和电池反应 方程式书写 原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第1页原电池关键问题回顾“一个概念” 原电池“两种电极” 正、负极判断及电极反应“三个流向” 电子、电流、离子流向“四个条件” 组成原电池四个条件原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第2页1.定义： 能转化为 能装置称为原电池。从理论上说，任何一个 反应均可设计成原电池；原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第3页.电极名称：原电池相对活泼电极为 相对不活泼电极为电极反应：原电池负极：正极： 电子，发生 反应 电子，发生 反应原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第4页电极反应式书写负极： Zn - 2e-

2、= Zn2+正极： 2H+ + 2e- = H2总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ +H2原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第5页原电池正负极判断（1） 两极材料相对活泼性（2）电子流向（3）电流方向（4）离子移动方向（5）电极发生现象原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第6页3.定向移动方向：电子、电流、离子发生失电子氧化反应发生得电子还原反应电流：负极 正极电子：正极 负极阳离子 正极阴离子 负极“负极出电子，负极带 电；电子回正极，正极带 电”用于判断原电池正负极原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第7页4、原电池形成条件 (4) 形成闭合回路 （两电极用导线连接，或接

3、触。）或组成内电路（2）两导体作电极 活动性不一样金属（或一个金属和一个非金属导 体石墨），相对活泼金属为负极。 （1）能自发进行 反应（前提） 两不活泼导体石墨或Pt等。（燃料电池电极）能否用两不活泼导体做电极?（3）电解质溶液：参加电极反应原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第8页【问题1】 已知该原电池总反应式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2请写出其电极反应式。负极：Cu-2e-= Cu2+ 正极：2Fe3+2 e-=2Fe2+原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第9页书写原电池电极反应式基本思绪是什么？负极：还原剂-n e-=氧化产物 （氧化反应）正极：氧化剂+

4、 n e-=还原产物 （还原反应）原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第10页 碱性锌猛电池电极反应式和电池反应式： 负极： Zn + 2OH- - 2e- Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O + 2e- 2MnOOH +2OH- 电池反应： Zn +2MnO2 +2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第11页质疑 为何负极反应式不写成： Zn- 2e- Zn2+ 而将产物写为Zn（OH ) 2？ 为何MnO2中氧是与 H2O结合生成OH- 而不是与H+结合成生成水？ 假如正极反应式直接书写困难，还能够用什么方法书写正极反应式？

5、原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第12页 因为体系是碱性环境，存在大量OH- ，所以生成Zn2+马上与OH- 反应生成Zn（OH）2;Zn -2e- Zn2+ ，Zn2+ + 2OH-Zn（OH）2，把两个式子相加得出负极反应式。同理 因为体系是碱性环境，不存在大量H+与氧结合成水， MnO2 中氧只能与H2O结合成OH-原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第13页书写原电池电极反应和电池反应方程式方法： 1.准确判断正、负极 2.兼顾电解质，确定产物 3.三守恒，两极相加得总式。原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第14页 电极反应是氧化还原反应，要遵照质量守恒、电子守恒及电

6、荷守恒“三守恒”。 另外还遵照加和性标准和共存两标准。原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第15页练习问题3. 镁、铝在强碱性环境中组成原电池电极反应式。 负极：2Al + 8OH- - 6e- 2AlO2- +4H2O正极：6H2O + 6e- 3H2+6OH-总反应式：2Al + 2OH- + 2H2O 2AlO2- + 3H2原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第16页 拓展： 1.以Fe、Cu作为电极，分别在常温下与稀硫酸、浓硝酸溶液组成原电池，分析它们电极反应。2. 以Fe、Cu作为电极，与氯化钠溶液能否组成原电池？如能则分析它们电极反应。 注意: 较活泼金属不一定做负极，要

7、看哪种金属自发与溶液某种物质或离子发生反应； 电解质不一定与电极发生反应。原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第17页问题4 阿波罗宇宙飞船上使用是氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解液为KOH，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，以下叙述正确是（ ）A、此电池能发出蓝色火焰 B、H2为正极，O2为负极C、工作时，电解液pH不停减小D、电极反应为：负极2 H2+4 OH-4e-=4 H2O 正极O2+2H2O+4e-=4 OH- D原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第18页变式训练（1）把电解质溶液改为稀H2SO4，电极反应式？（2）把H2改为CH4，电解质溶液为KO

8、H溶液，电极反应式？（3）把H2改为CH4，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电极反应式？原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第19页5氢氧燃料电池（酸性介质）正极：O2 + 4H+ + 4e- =2H2O负极：2H2 - 4e- =4H+总反应式：2H2 + O2 =2H2O原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第20页CH4燃料电池(碱性介质)正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-负极：CH4 -8e- + 10OH- =CO32- + 7H2O 总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH- =CO32- + 3H2O原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第21页CH4燃料

9、电池(酸性介质) 负极：CH4+2H2O8e-=CO2+8H+ 正极：O2+4H+ 4e-2H2O原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第22页 书写对于有H、O参加原电池电极反应式基本思绪是什么？ 总反应式中没有H+或OH-参加反应，则若一极消耗H+或OH-，另一极必生成H+或OH-H2在酸性介质中放电生成H+，在碱性介质中放电，与OH-结合生成H2O； O2在酸性介质中放电与H+结合生成H2O，在碱性介质中放电生成OH-原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第23页氢氧不够，水来凑燃料电池绝大多数为碱性条件，所以正极反应普通为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，而负极反应普通

10、比较难写（关键）。可用总反应减去正极反应，即可得负极反应式。原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第24页拓展：熔融燃料电池 用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2混合气为正极助燃气，制得在650 下工作燃料电池，完成相关电池反应式。原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第25页总电池反应式： 2CO O22CO2 正极反应式：O24e-2CO22 CO3 2-负极反应式：2CO2CO3 2- 4e = 4CO2原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第26页问题5 高铁电池是一个新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定放电电压。高

11、铁电池总反应为 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O =3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH以下叙述不正确是 （ ）A放电时负极反应为：Zn2e- +2OH-= Zn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)3 3e-+ 5 OH- = FeO + 4H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液碱性增强AD原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第27页点拨 （1）新型电池电极判断、电极反应式书写判断等问题仍紧紧围绕原电池原理（2）处理“可充电电池”相关问题时，搞清是“充电”还是“放电”，充电为电解池，放电为原电池（3）原电池负

12、极反应与电解池阴极反应，原电池正极反应与电解池阳极反应互为逆反应原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第28页问题6 （08广东卷）LiFePO4电池含有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li=LiFePO4，电池正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。以下相关LiFePO4电池说法正确是A.可加入硫酸以提升电解质导电性B放电时电池内部Li+向负极移动.C.充电过程中，电池正极材料质量降低D.放电时电池正极反应为： FePO4+Li+e-=LiFePO4原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第29页分析放电时：FePO4+

13、LiLiFePO4负极：Li - e- = Li+，正极：FePO4 + Li+ + e- = LiFePO4；充电时：LiFePO4FePO4+Li阴极：Li+ + e- = Li 阳极：LiFePO4 e- = FePO4 + Li+ 所以易知C.D正确。原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第30页四、书写电极反应式常见错误： 1不能准确判断两个电极2不会利用电池总反应式3忽略电解质溶液酸碱性4忽略电子转移数相等原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第31页自我检测1、（08广东卷）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3U型管）组成一个原

14、电池。以下相关该原电池叙述正确是（ ）在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Ag+e-=Ag试验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生化学反应与该原电池反应相同A BCD C原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第32页2、（08江苏卷）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在当代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2相关该电池说法正确是（ ）A充电时阳极反应：Ni(OH)2 e- + OH- = NiOOH + H2OB充电过程是化学能转化为电能过程C放

15、电时负极附近溶液碱性不变D放电时电解质溶液中OH-向正极移动A原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第33页3、（08宁夏卷）一个燃料电池中发生化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生反应是（ ）ACH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-BO2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1)CCH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-DO2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-C原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第34页4、（08北京卷）据报道，我国拥有完全自主产权氢氧燃料电池车将在奥运会期间

16、为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池电解液为KOH溶液。以下相关电池叙述不正确是（ ）A正极反应式为：O22H2O4e- 4OH-B工作一段时间后，电解液中KOH物质量不变C该燃料电池总反应方程式为：2H2O22H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准情况)时，有0.1mol电子转移D原电池电极反应和电池反应方程式的书写资料第35页5、（广东）一个新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。以下对该燃料电池说法正确是（ ）A 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B 电池总反应是：2C4H1013O2 = 8CO210H2OC 通入空气一极是正极，电极反应为：O24e2O2-D 通入丁烷一极是正极，电极反