1、化學(xué)能,電能,活潑性不同,電解質(zhì),閉合,自發(fā),Zn,Zn2e=Zn2,氧化,Cu,2H2e=H2,還原,負(fù),失去,外電路,正,得到,一次,二次,燃料,輸出電能,輸出功率,儲(chǔ)存時(shí)間,Zn,Zn2OH2e=Zn(OH)2,MnO2,Zn2OH2e=Zn(OH)2,Ag2OH2O2e=2Ag2OH,Pb,Pb(s)SO42(aq)2e=PbSO4(s),PbO2,PbSO4(s)2e=Pb(s)SO42(aq),燃料和氧化劑,不參與氧化還原反應(yīng),催化轉(zhuǎn)化元件,2H24e=4H,O24H4e=2H2O,2H2O2=2H2O,2H24OH4e=4H2O,O22H2O4e=4OH,2H2O2=2H2O,B

2、,B,B,D,負(fù)極反應(yīng)式：2CO2CO324e = 4CO2； 正極反應(yīng)式：_ _； 總反應(yīng)式：_ _。,【解析】進(jìn)行逆向思維。先寫(xiě)出難度較小的總反應(yīng)式，再寫(xiě)出正極反應(yīng)式。由題意可知負(fù)極燃?xì)夂驼龢O助燃?xì)夥磻?yīng)生成CO2，而CO2又不與Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物反應(yīng)，所以總反應(yīng)式為2COO2=2CO2，同時(shí)又知負(fù)極反應(yīng)式2CO2CO324e=4CO2，根據(jù)加和性原則可得正極反應(yīng)式。,【答案】O22CO24e= 2CO3 2- 2COO2=2CO2,是否共存原則 電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)必須考慮介質(zhì)環(huán)境，物質(zhì)得失電子后在不同的介質(zhì)環(huán)境中所存在的形式不同。 思考2：燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，有利于節(jié)

3、約能源。分別寫(xiě)出甲烷燃料電池在不同的介質(zhì)環(huán)境中的電極反應(yīng)式： (1)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)； (2)電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液時(shí)。,【解析】 CH4應(yīng)在負(fù)極參加反應(yīng)，O2應(yīng)在正極參加反應(yīng)。根據(jù)是否共存原則，堿性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H參加反應(yīng)，故負(fù)極反應(yīng)式：CH48e10OH=CO32 7H2O，正極反應(yīng)式：2O24H2O8e=8OH。若電解質(zhì)溶液換成酸性溶液，根據(jù)是否共存原則，不可能有OH參加或生成，負(fù)極反應(yīng)式：CH4 8e2H2O=CO28H，正極反應(yīng)式：2O28e 8H=4H2O。,【答案(1)負(fù)極：CH48e10OH=CO327H2O 正極：2O24H2O8e=8OH,(

4、2)負(fù)極：CH48e2H2O=CO28H 正極：2O28e8H=4H2O 加氧失氧原則 .加氧時(shí)，就在反應(yīng)物中加H2O或OH a在中性或堿性溶液中加OH 如紐扣電池以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，其總反應(yīng)式： ZnAg2O=2AgZnO，根據(jù)加氧原則，負(fù)極反應(yīng)式：Zn2e2OH=ZnOH2O b在酸性溶液中加H2O 如鉛蓄電池以硫酸為電解質(zhì)溶液，其充電時(shí)，總反應(yīng)式為：2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4，其陽(yáng)極反應(yīng)式：PbSO42H2O2e=PbO2 SO42 4H,.失氧時(shí)應(yīng)在反應(yīng)物中加H2O或H a在中性或堿性溶液中加H2O 如紐扣電池(堿性)正極反應(yīng)式： Ag2O2eH2O=2Ag2O

5、H b在酸性溶液中加H 如鉛蓄電池在放電時(shí)的總電極反應(yīng)式：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，其正極反應(yīng)式：PbO2 2eSO42 4H=PbSO42H2O 中性吸氧反應(yīng)生堿原則 在中性電解質(zhì)溶液環(huán)境中，通過(guò)金屬吸氧所建立起來(lái)的原電池反應(yīng)，其反應(yīng)的最后產(chǎn)物是堿。 思考3：1991年，我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣、海水組成的新型電池，用作航海標(biāo)志燈，這種海水電池的能量比“干電池”高2050 倍，試寫(xiě)出該電池正負(fù)極的電極反應(yīng)式。,【答案】負(fù)極：4Al12e=4Al3 正極：3O26H2O12e=12OH,【解析】此原電池是在海水這個(gè)中性環(huán)境中通過(guò)鋁吸氧而建立起來(lái)的，其負(fù)極反應(yīng)式：4Al12e=4

6、Al3，正極反應(yīng)式：3O26H2O12e=12OH，除此之外，如鋅電池、鐵的吸氧腐蝕等都符合這個(gè)原則。,自發(fā)性原則 如果以較活潑金屬(金屬活動(dòng)性順序表Pt 以前)作原電池的電極材料，一般以能自發(fā)的與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的電極材料作負(fù)極，如果正、負(fù)極都能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，則較活潑的電極材料作負(fù)極。,【解析】(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，Mg、Al都能與稀硫酸反應(yīng)，但Mg比Al活潑，所以Mg作負(fù)極，Al作正極，故電極反應(yīng)式為：負(fù)極： Mg2e=Mg2，正極：2H2e=H2。 (2)電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液時(shí)，Mg不能與NaOH溶液自發(fā)的進(jìn)行反應(yīng)，而Al是兩性金屬，能與NaOH溶液反應(yīng)，所以該原電池裝置中

7、，Al作負(fù)極，Mg作正極，再結(jié)合是否共存原則，相應(yīng)的電極反應(yīng)式：負(fù)極：Al4OH3e=AlO22H2O，正極：2H2O2e=H22OH。,【答案】 (1)負(fù)極：Mg2e=Mg2正極：2H2e=H2 (2)負(fù)極：2Al8OH6e=2AlO24H2O 正極：6H2O6e=3H26OH,(2)書(shū)寫(xiě)技巧 列物質(zhì)、標(biāo)得失；選離子、配電荷；配個(gè)數(shù)、巧用水；兩式加、驗(yàn)總式。 強(qiáng)調(diào)：負(fù)極：還原劑ne=氧化產(chǎn)物 正極：氧化劑ne=還原產(chǎn)物 電解質(zhì)溶液中的離子(如H、OH)和水等，如氧化(或還原)產(chǎn)物能與之發(fā)生反應(yīng)，則其一般書(shū)寫(xiě)在電池反應(yīng)式中。 3復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法 (1)首先確定總反應(yīng)。 (2)根據(jù)化學(xué)反

8、應(yīng)確定原電池的正、負(fù)極。 (3)由反應(yīng)物和生成物結(jié)合電解質(zhì)溶液寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式，如4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO3 2形式存在。,二、原電池原理的應(yīng)用 1加快化學(xué)反應(yīng)速率 理論上，氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池，因有電流產(chǎn)生，加快了電子的轉(zhuǎn)移，從而加快了化學(xué)反應(yīng)速率。如：實(shí)驗(yàn)室利用Zn與稀H2SO4反應(yīng)制取H2時(shí)，稀H2SO4中滴入幾滴CuSO4溶液，從而加快了H2的逸出。 2比較金屬的活潑性 根據(jù)溶解(或質(zhì)量減輕)的為負(fù)極，質(zhì)量增加(或產(chǎn)生氣泡)的為正極，結(jié)合負(fù)極活潑性正極活潑性，便可作出結(jié)論。,3用于金屬的防護(hù) 使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。 4設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源 設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是： (1)首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)； (2)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。,電極材料的選擇 在原電池中，選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極，并且原電池的電極必須導(dǎo)電，電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。 電解質(zhì)溶液的選擇 電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)(如空氣中的氧氣)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但如果