原电池及其运用

原电池原理及其运用1学生姓名 年级高一授课时间2012年月日 教师姓名_宋课时_2_课题原电池原理及其运用教学内容原电池形成条件，原电池原理分析，原电池应用教学目标了解原电池形成条件，理解原电池反应原理，正负极判断、电极反应式的书写；掌握原电池的运用。重点难点原电池（特别是生物燃料电池）反应原理的理解，以及原电池的综合运用知识要点一.概念：利用 反应，将 的装置前提条件：自发的氧化还原反应原电池形成条件： ； ； ；电极判断： 负极： 相对较强的极，—e-,发生 ；正极： 相对较弱的极，—e-,发生 。电极反应： 负极： 电子，发生 反应正极： 电子，发 反应工作原理： 外电路：电子由—极…—极，电流由—极流向—极。溶液中（内电路）：阴离子移向—极，阳离子移向—极（富电子极）。正负极判断：1、金属活泼性2、 电子、电流方向3、 电解质溶液中的离子流向4、 发生的反应5、 现象电极反应式的书写：1、电荷守恒2、 找准正负极3、 正+负=总应用：1、电池；2、加快反应速率；3、防腐蚀；4、判断金属活泼性实例CuS04溶液Zn+CuS°4=ZnS°4+CuTOC\o"1-5"\h\zZn板一一 极Cu板—— 极负极： 正极： 外电路：电子由 板一 板;溶液中（内电路）：SO42一移向板（极），Cu2形向板（极）化学电池：一次电池（使用后即弃去的电池，易造成环境污染）：例如，碱性锌锰干电池：Zn+2MnO2+H2O=Mn2O3+Zn（OH）2负极： 正极： 二次电池（可充电电池，可反复充电和放电，是电池发展的一个重要方向）：放电例如，铅蓄电池：Pb+PbO2+2H2SO4专产2PbSO4+2H2O放电时的电极反应：负极：;正极：。充电时的电极反应：阳极：;阴极：。燃料电池（两极材料都是惰性电极，电极本身不参与反应，而是由引入到两极的物质发生反应）：（1） 氢氧燃料电池：是一种高效低污染的新型电池，一般用金属铂（是一种惰性电极，并具有催化活中或活性炭作电极，用40%的KOH溶液作电解质溶液。电池总反应式为：2H2+O2=2H2O负极：;正极：。（2） 甲烷燃料电池（用金属铂作电极，用KOH溶液作电解质溶液）电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O

负极:练习题:（2010广东理综卷）铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是（）A.B.C.正极反应为：Zn—2e-=Zn2+电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu在外电路中，电子从负极流向正极盐桥中的K+移向ZnSO4溶液2.右图，该电池的电解质为正极反应为：Zn—2e-=Zn2+电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu在外电路中，电子从负极流向正极盐桥中的K+移向ZnSO4溶液2.右图，该电池的电解质为6mol/LKOH溶液，下列说法不正确的是（）储存H2的碳纳米管作电池负极放电时负极附近pH减小放电时电池正极的电极反应为：NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-放电时，电池反应为2H2+O2=2H2O（2010-淮北二模）一种碳纳米管（氢气）二次电池原理如在理论上可用于设计原电池的化学反应是A.2Al(s)十2Na0H(aq)+2H20(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g)B.Ba(OH)2・8H20(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3・鸟0( e'chargeC.CaC2(s)+2H2O(1)—Ca(OH)2(s)+C2H2(g)D.FeCl3(aq)十3^0(1)^=^Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)4.（08北京卷）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是（ ）A.正极反应式为：O2+2H2O+4e-===4OH-B.工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2===2H2C.D.用燃料电池消耗2.24LH2（标准状况）时，有0.1mol电子转移

5.（07广东）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH--。以下说正确的是（ ）负极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-=4OH-原电池是将电能转变为化学能的装置钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀（07广东卷）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（ ）A.H2+2OH-=2H2O+2e- B.O2+4H++4e-=2H2OC.H2=2H++2e- D.O2+2H2O+4e-=4OH-一种新型燃料电池，它是用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入甲烷和氧气，其电极反为：X极：CH4+10OH--8e-====CO2+7H2OY极：4H2O+2O2+8e-====8OH- 关于此燃料电池的说法，错误的是（ ）X极为负极，Y极为正极工作一段时间后，KOH的物质的量不变在标准状况下通入5.6LO2完全反应，有1.0mol电子发生转移该电池工作时甲烷一极附近溶液pH下降（05上海卷）关于如图所示装置的叙述，正确的是（铜是阳极，铜片上有气泡产生铜片质量逐渐减少电流从锌片经导线流向铜片（2007年全国高考理综卷）在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的（ ）（A） 正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大（B） 电子通过导线由铜片流向锌片（C） 正极有O2逸出（D） 铜片上有H2逸出（08宁夏高考）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电负极发生的反应是 ( )CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1)CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-(05广东高考)一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(丫2。3)的化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的( )A、 在熔融电解质中，O 某原电池反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2f，则下列说法正确的是 某原电池反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2f，则下列说法正确的是[]HNO3为电解质溶液 B.锌为原电池正极C.铁极质量不变 D.铜为原电池正极 银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，放电时它的正、两极的电极反应式如下：Zn+2OH--2e=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-下列判断正确的是[ ]A.为负极，氧化银为正极； B.锌为正极：氧化银为负极；C.原电池工作时，负极区溶液pH增大；D.原电池反应的化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大等优点，其电池反应为2B、 电池的总反应是：2C4H10+13O2一8CO2+10H2O。、通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-。、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O(08江苏卷)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2HO-放^Cd(OH\+2Ni(OH)o2充电'崟 ；2有关该电池的说法正确的是 ( )充电时阳极反应：Ni(OH)2—e—+OH-==NiOOH+H2O充电过程是化学能转化为电能的过程放电时负极附近溶液的碱性不变放电时电解质溶液中的OH-向正极移动课后练习+O2=2ZnO,其原料为锌、电解液和空气，则下列叙述正确的是[]锌为正极，空气进入负极反应B.负极反应为Zn-2e===Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸4、下列说法正确的是[]A.钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合金都不耐腐蚀原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起的正极反应不同无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化5、 钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为：[]Fe-2e===Fe2+B.2H++2e===H2f C.2H2O+O2+4e===4OH- D.Fe-3e===Fe3+6下列关于实验现象的描述不正确的是（^） 2 2.••A、 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B、 用铜板做电极电解硫酸铜溶液，阴极铜板质量增加C、 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D、 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率回快。（06天津卷）我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反产生电流。电池总反应为：4A1+3O2+6H2O=4A1（OH）3，T列说法不正确的是（ ）正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积该电池通常只需更换铝板就可继续使用（05广东卷）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（丫2。3）的化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是（ ）在熔融电解质中，O2-由负极移向正极电池的总反应是：2C4H10+13O2-8CO2+10H2OC-通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-。.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O（2007年全国高考理综卷）在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的（ ）（A） 正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大（B） 电子通过导线由铜片流向锌片（C） 正极有O2逸出（D） 铜片上有H2逸出、如右图所示的装置中，观察到电流表指针偏转，a棒变粗，b棒变细。由此判断表中所列各项组合中能够立的是（ ）abab电解质溶液A锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液（08广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+-放言LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFeP电池说法正确的是（ ）A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动.充电过程中，电池正极材料的质量增大放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4（04天津卷）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（ ）.••a电极是负极b电极的电极反应为：4OH-—4e-=2H2O+O2f氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置it气人口

it气人口非选择题:非选择题:1.(07年海南高考)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答1.(07年海南高考)依据氧化还原反应:列问题