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1、第二节 化学能与电能第二课时复习:下列装置哪些可以形成原电池?稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D稀HCl 酒精 蔗糖 E F GAAAAFe CuANa CuAZn C(石墨)AAg CuZn CuFe C(石墨)Zn Cu负极 正极 负极 正极电极材料电子流动方向反应类型溶液中离子流动方向Fe片 Cu片 Zn片 C棒电子流出电子流出电子流入电子流入氧化反应氧化反应还原反应还原反应阴离子阳离子阳离子阴离子总结:1、一般是活泼的金属为活泼性较弱的金属或能导电的非金属为2、电流是由 流向;电子流动方向是由 流向。3、发生氧化反应失电子的一级为,发生还原反应得
2、电子的是。4、电解质溶液内,阳离子移向,阴离子移向。负极正极正极正极正极正极负极负极负极负极例题:如图装置,在装置里,有A、B两个电极,电流为从A级流向B级,C为溶液,则A、B、C应是下列各组中的哪一组()A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4 B、A是铜,B是银,C为稀H2SO4C、A是铁,B是银,C为AgNO3溶液 D、A是银,B是铁,C为AgNO3溶液 A CABD电极反应式的书写负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+正极(碳棒):2H+2e-=H2总反应:Zn+2H+Zn2+H2负极(铁片):Fe-2e-=Fe2+正极(铜片):2H+2e-=H2总反应:Fe+2H+Fe2+H2例题:X、Y
3、、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ZYXW各式各样的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池各式各样的电池1、干电池(1)干电池结构及电极反应原理负极(锌片):Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2电池总反应式:特点:a:一次性电池,不可逆b:用KOH代替NH4Cl能提高 性能,延长寿命正极(碳棒):2 NH4+2e-=2NH3+H2 Zn 2e-=Zn2+2、充电电池铅蓄电池结构 充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,使生成物恢
4、复原状,如此充放电可循环进行,至一定周期后终止。铅蓄电池的放电过程: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铅蓄电池的充电过程: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+放电充电2 PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4充电、放电反应可写为:铅蓄电池的性能和用途:铅酸性蓄电池的电动势2.1V,可逆性好,稳定,放电电流大
5、,价廉,笨重。常用作 铅酸性蓄电池的电动势2.1V,可逆性 铅酸性蓄电池的电动势2.1V,可逆性好,稳定,放电电流大,价廉,笨重。常用作汽车的启动电源,坑道、矿山和潜艇的动力电源,以用变电站的备用电源。(2)镍镉碱性蓄电池(日常生活中使用的充电电池)负极:Cd 正极:NiO(OH)电池反应:Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2特点:比铅蓄电池耐用,可密封反复使用。(3)新一代可充电的绿色电池锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。氢氧燃料电池3、燃料电池 负极(燃料极)多孔碳或多孔镍(吸附H2)正极(空气极)多孔性银
6、或碳电极(吸附O2)电解液30%KOH溶液,置于正负极之间。电池反应:负极 2H2+4OH-=4H2O+4e-(氧化)正极 O2+2H2O+4e-=4OH-(还原)总反应 2H2+O2=2H2O 碱性氢氧燃料电池燃料电池原理 氢氧燃料电池,电解质溶液为30%的氢 氧化钾碱性溶液时 正极:O2+4e-+2H2O=4OH-负极:2H2 4e-+4OH-=4H2O总反应式:2H2+O2=2H2O反应后溶液的pH如何变化?特点:燃料电池是一种高效、环境友好的发 电装置。外加设备供给氧化剂燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于:反应物不是储存在电池内部,而是用外加的设备,源源不断的提供燃料和氧化剂等,使反应能连续进行。练习:写出氢氧燃料电池(电解质溶液为酸性溶液)的电极反应式及总方程式:正极:O2+4e-+4H+=2H20负极:2H2-4e-=4H+总反应:2H2+O2=2H2O反应后溶液的pH如何变化?