人教版高中化学必修化学反应与能量变化(共23张)

第一节化学反应与能量变化化学电池(1)概念：将化学能变成电能的装置(2)分类①一次电池又称不可充电电池——如：干电池②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池(3)优点①能量转换效率高，供能稳定可靠。②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。③易维护，可在各种环境下工作。常见电池电极反应式的书写铜锌原电池：先分析正、负极，再根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应的规律书写电极反应式。2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn-2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑稀盐酸ZnCu正极：负极：总反应：Zn-2e-＝Zn2+Cu2++2e-＝CuZn+Cu2+＝Zn2++Cu或Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O干电池——锌锰干电池电极反应式负极(锌筒)：Zn-2e-=Zn2+正极(石墨)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O锌锰碱性电池是一种新型的干电池。正极材料为MnO2

，极材料为Zn，还原产物为MnOOH，电解质是KOH溶液，请写出电极反应式并分析其工作原理。负极：Zn+2OH－-2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-

=2MnO（OH）

+2OH－

总反应：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)碱性Zn-Mn干电池1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是（）

A．电池工作时，锌失去电子

B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC铅蓄电池（1）电极材料及原料（2）电解质溶液（3）电极反应式：正极：PbO2

负极：PbH2SO4溶液负极（Pb）:Pb-2e-+SO42

-=PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正极（PbO2）:PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：负极：Pb+SO42-=PbSO4+2e-正极：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O电池总反应：Pb+PbO2+2SO42-+4H+=2PbSO4+2H2O阴极：PbSO4+2e-

＝Pb+SO42-阳极：PbSO4+2H2O＝PbO2+SO42-+4H++2e-

电池总反应：2PbSO4+2H2O＝Pb+PbO2+2SO42-+4H+铅蓄电池的放电过程——原电池铅蓄电池的充电过程——电解池放电充电2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：2.铅蓄电池的总反应式为：

Pb+PbO2+2H2SO4PbSO4+2H2O对于铅蓄电池放电时的说法错误的是（）

A．

铅为负极，PbO2

为正极

B．负极的电极反应式为：Pb－2e-

+SO42-

=PbSO4C．正极的电极反应式为：PbO2+4H++SO42-

+2e-=PbSO4+2H2OD．电解液的密度不变

D放电充电把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”优点：效率高、无污染，装置可持续使用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，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池新型燃料电池怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？书写步骤：（1）写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应；（2）写出正极的电极反应式(一般较简单);（3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。正极反应一般为

①酸性介质②碱性介质O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-(1)氢氧燃料电池负极H2：2H2+4OH--4e-=4H2O正极O2：O2+2H2O

+4e-=4OH-总反应：O2+2H2

=2H2O氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。碱性介质介质电池反应：2H2+O2

=2H2O酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-燃料电池电极反应书写规律：①找出正负极反应物和产物，写出加减电子个数。②根据介质配平电荷，并写出电极反应式。要求：酸性不出现OH-，碱性不出现H+；

中性反应物中不出现OH-、H+，但可以生成。③写出总方程式(电子守恒)(2)CH4燃料电池（碱性介质）1.燃烧总化学反应：CH4+2O2→CO2+2H2O2.燃料电池总反应：

3.正极：4.负极：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4燃料电池（酸性介质）1.燃料电池总反应：2.正极反应：3.负极反应：①-②×2，得：CH4+2O2=CO2+2H2O①O2+4H++4e-=2H2O②CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+（3）甲醇燃料电池（酸性介质）总反应：正极的电极反应式为：负极的电极反应式为：2CH4O+3O2=2CO2+4H2O3O2+12e-+12H+=6H2O2CH4O-12e-+2H2O=12H++2CO2甲醇燃料电池（碱性介质）总反应式：正极的电极反应式为：负极的电极反应式为：2CH4O+3O2+4KOH

=2K2CO3+6H2O3O2+12e-+6H2O=12OH-2CH4O-12e-+16OH-=2CO32-

+12H2O铝-空气燃料电池：电极反应：

（-）Al：4Al–12e-=4Al3+(+)空气(C)：3O2+6H2O+12e-=12OH-

用作海洋航标灯，用海水作为电解质溶液。4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3原电池电极反应式的书写注意事项：(1)原氧负。(2)要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH-、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。特殊情况：非水溶液(3)注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。【小结】3.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应式为：2H2+O2=2H2O，是解液是KOH溶液，反应保持在较高温度下使水蒸发，下列叙述正确的是（）

A．工作时，电解质溶液的pH不断增大

B．工作时，能见到浅蓝色火焰

C．工作时，H2为正极，O2为负极

D．电极反应式为：负极：2H2+4OH--

4e-=4H2O

正极：O2+2H2O+4e-=4OH-

D锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。锂电池Li(负极)MnO2(正极)锂盐作电解质(非水溶液介质)【组成】电极反应：(-)：Li–e-=Li+

(+)：MnO2+e-=MnO2-特点：

高能电池、质轻、电压高、工作效率高和储存寿命长。用途：电脑、照相机、手表、心脏起搏器、火箭等。银锌电池是一种纽扣式大容量电池，电极分别是Ag2O和Zn电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为：

Zn-

2e-

+2OH-

=Zn(OH)2

Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应为：

Zn+Ag2O+H2O====2Ag+Zn(OH)2

4.银-锌电池——钮扣电池3.银锌电池是一种纽扣式大容量电池，电极分别是Ag2O和Zn电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为：

Zn-

2e-

+2OH-

=Zn(OH)2