高中常见的原电池
高中化学原电池知识点归纳
高中化学原电池知识点归纳原电池是指在化学反应中产生电场和电势差,利用化学能转化为电能的一类电池。
原电池的基本特点是,所产生的电能依靠化学反应而非外界能源,因此具有自主性。
下面将介绍原电池的知识点。
1. 原电池的构成原电池由两种不同金属和一种离子溶解物组成。
其中,一种金属作为负极,另一种金属则作为正极,溶解物则是电解质。
另外还有一种被称作“盐桥”的物质,可以将电池内部的溶液连结起来,使其处于电中性状态。
2. 电解质电解质是指能支持正离子和负离子之间的化学反应,并与电子交换的物质。
在原电池中,电解质经过电解作用后将被氧化或还原,从而释放或吸收电子,最终导致电荷分离和电势差的产生。
3. 电动势电动势是指原电池在不连接外部电路时所能够产生的电势差。
在原电池中,电荷得以沿着电场线进行传递,而电电势则表示这些电荷在经过电路时所能够产生的功率与所消耗的能量之比。
这比值就是电势差。
4. 极性反转在某些原电池中,可能会出现极性反转的情况。
这是由于在电池反应中,正负极上生成的电荷有可能会被再次还原或氧化,从而导致原来的电势差发生逆转。
5. 电极反应在原电池中,电极反应是化学反应的本质。
它是指在电极表面,金属和离子之间发生的化学变化。
对于不同的原电池,电极反应也各不相同。
6. 阻滞电池当原电池中的一种电极和电解质发生反应时,有可能会形成一些难以传递的物质,从而影响电池的正常运行。
这种情况下,电池无法提供足够的电流,被称为阻滞电池。
7. 废旧电池的回收废旧电池中所含有的金属和化学物质对环境和人类健康都有一定的危害。
因此,对于废旧电池的回收和处理是必要的。
一般情况下,回收废旧电池的方法包括物理分拣、化学处理、电化学处理等。
总而言之,原电池是一种在化学反应中产生电场和电势差的电池,具有自主性。
它由两种不同金属和一种电解质组成,通过电极反应来产生电能。
废旧电池的回收和处理是非常重要的。
高中化学常用原电池方程式
高中化学常用原电池方程式高中化学常用原电池方程式在原电池中,发生的化学反应是氧化还原反应。
发生氧化反应的一极上有电子流出,做负极,失去电子的物质是还原剂。
电子通过原电池的.负极经导线流向正极,在正极上氧化剂得到电子,发生还原反应。
原电池就是通过化学反应实现化学能向电能转化的。
下面是店铺收集整理的高中化学常用原电池方程式,供参考。
原电池反应X—Y(电解质溶液)或X//电解质溶液//Y(1)不可逆电池苏打电池:Zn—Cu(H2SO4)Zn极(-)Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)Cu极(+)2H++2e-==H2↑(还原反应)离子方程式Zn+2H+==H2↑+Zn2+化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑铁碳电池:Fe—C(H2CO3)Fe极(-)Fe–2e-==Fe2+(氧化反应)C极(+)2H++2e-==H2↑(还原反应)离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+(析氢腐蚀)铁碳电池:Fe—C(H2O、O2)Fe极(-)2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应)C极(+)O2+2H2O+4e-==4(还原反应)化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2(吸氧腐蚀)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3?nH2O+(3-n)H2O(铁锈的生成过程)铝镍电池:Al—Ni(NaCl溶液、O2)Al极(-)4Al–12e-==4Al3+(氧化反应)Ni极(+)3O2+6H2O+12e-==12(还原反应)化学方程式4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3(海洋灯标电池)干电池:Zn—MnO2(NH4Cl糊状物)NH4Cl+H2O==NH3?H2O+HClZn极(-)Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)Cu极(+)2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O(还原反应)化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑(2)可逆电池铅蓄电池:Pb—PbO2(浓硫酸)放电Pb极(-)Pb+H2SO4–2e-==PbSO4+2H+(氧化反应)PbO2极(+)PbO2+H2SO4+2H++2e-==PbSO4+2H2O(还原反应)化学方程式Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2OPb—PbO2(浓硫酸)充电Pb极(-)PbSO4+2H+–2e-==Pb+H2SO4(还原反应)PbO2极(+)PbSO4+2H2O+2e-==PbO2+H2SO4+2H+(氧化反应)化学方程式2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4锂电池:Li—LiMnO2(固体介质)(-)Li–e-==Li+(氧化反应)(+)MnO2+Li++e-==LiMnO2+H2O(还原反应)化学方程式Li+MnO?2==LiMnO2银锌电池:Zn—Ag2O(NaOH)Zn极(-)Zn+2OH––2e-==ZnO+H2O(氧化反应)Cu极(+)Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2(还原反应)化学方程式Zn+Ag2O==ZnO+2Ag(3)高能燃料电池:H2—O2(NaOH)Pt极(-)2H2+4–4e-==4H2O(氧化反应)Pt极(+)O2+2H2O+4e-==4(还原反应)化学方程式2H2+O2==2H2OCH4—O2(NaOH)Pt极(-)CH4+10–8e-==+7H2O(氧化反应)Pt极(+)2O2+4H2O+8e-==8(还原反应)化学方程式CH4+2O2+2NaOH==Na2CO3+3H2O 下载全文。
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
总反应: 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极:Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应: Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
(一)定义:将化学能转化为电能的装置 注:原电池中的化学能并非全部转化为电能,有一部分 转化成热能等其他形式的能量
(二)本质:氧化还原反应
(三)工作原理:以铜-锌原电池为例
答:(1)锌铜原电池工作时,电子由锌片沿导线移向铜 片,阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片,阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒:质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式,总反应式减去其中一个
电极反应式,可得另一个电极的反应式 5、规律:①一般来说,金属作负极的原电池
负极:酸性或中性介质中:M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极:酸性介质中:2H++2e-=H2↑
(五)能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 (燃料电池的电极一般为惰性电极) 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题:
高中化学原电池
高中化学原电池1. 引言原电池是一种将化学能转化为电能的装置,它是化学电池的基本形式之一。
高中化学中,学生需要了解原电池的构成、工作原理以及其在生活中的应用。
本文将介绍高中化学原电池的基本概念、分类、工作原理以及实际应用。
2. 原电池的定义与基本概念原电池是一种利用直接的化学反应将化学能转化为电能的电池。
它由两种能与解离产生电荷的化学物质接触而形成,通过化学反应在两极之间产生电压差,并使电荷在回路中流动。
原电池也被称为非可逆电池,因为化学反应是不可逆的。
原电池的关键组件有两个极,一个是阳极(anode),另一个是阴极(cathode)。
阳极是电池的负极,负载引出的极,通常是发生氧化反应的地方;而阴极是电池的正极,电流从此地进入电池内,通常是发生还原反应的地方。
两个极之间通过电解质(electrolyte)连接。
3. 原电池的分类根据化学反应类型以及反应物的性质,原电池可以分为以下几类:3.1. 电解质原电池电解质原电池使用溶解在电解质中的金属或非金属离子进行反应。
例如,锌-铜原电池是一种常见的电解质原电池,其中锌离子在阳极处发生氧化反应,铜离子在阴极处发生还原反应。
3.2. 燃料电池燃料电池属于一种特殊类型的原电池,它使用燃料(如氢气)和氧气进行反应产生电力。
这种电池具有高效能、无污染、静音等特点,被视为未来能源的重要选择。
目前常见的燃料电池有燃料电池汽车中使用的质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)等。
3.3. 二次电池二次电池,又称为可充电电池,是指可以在放电后通过外部电流逆向进行电解反应,使其恢复成原来的状态并继续使用的电池。
常见的二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池等。
4. 原电池的工作原理在原电池中,化学反应会在两个极之间产生电势差。
这种电势差来自于化学反应的能量释放,可以通过电势差表达。
以锌-铜原电池为例,锌离子在阳极处发生氧化反应,产生电子并溶解成锌离子。
高中化学原电池和电解池
高中化学原电池和电解池
原电池和电解池是高中化学中非常重要的两个概念。
原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和电解质溶液组成,两个电极之间用导线连接。
在原电池中,发生氧化还原反应,电子从负极流向正极,从而产生电流。
原电池的应用非常广泛,例如干电池、蓄电池等都是原电池的例子。
电解池则是将电能转化为化学能的装置。
它也由两个电极和电解质溶液组成,两个电极之间用导线连接。
在电解池中,电流通过电解质溶液,使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应,从而在两个电极上分别析出不同的物质。
电解池的应用也非常广泛,例如电解水制氢、电解氯化钠制氯气等都是电解池的例子。
原电池和电解池的区别在于,原电池是自发发生的氧化还原反应,而电解池是需要外界提供电能才能发生的氧化还原反应。
在原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;而在电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
理解原电池和电解池的概念和原理对于学习高中化学非常重要,它们是理解电化学反应的基础。
同时,原电池和电解池的应用也非常广泛,与我们的日常生活和工业生产密切相关。
2021年高考常见的电池的电极反应式的书写【精华版】
高中常见的原电池电极反应式的书写一次电池2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+正极: 2H++2e-==H2↑离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+正极: O2+2H2O+4e-==4OH化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极: Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH) 2正极: 2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-化学方程式 Zn +2MnO 2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH) 2正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO2–+ 3H210、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li +正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O充电时阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H+总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4充电放电2PbSO 4+2H 2O2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)放电时负极: Fe -2e —+ 2 OH – == Fe (OH) 2正极: NiO 2 + 2H 2O + 2e —== Ni(OH) 2 + 2 OH –充电时阴极: Fe (OH) 2 + 2e —== Fe + 2 OH –阳极: Ni(OH)2-2e —+ 2 OH – == NiO 2 + 2H 2O总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O 充电放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)放电时负极: Li - e — ==Li +正极: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4充电时:阴极: Li + + e —== Li阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li+总化学方程式 FePO 4 + Li 充电放电LiFePO 44、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)放电时负极: Cd -2e —+ 2 OH – == Cd(OH)2正极: 2NiOOH + 2e —+ 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–充电时阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH –阳极:2 Ni(OH)2-2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH)放电时负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH) 2 + 6OH –充电时阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH–阳极: 6 Ni(OH) 2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 充电放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时负极:3Zn -6e - + 6 OH –== 3 Zn(OH) 2正极:2FeO 42—+6e -+ 8H 2O ==2Fe (OH) 3 + 10OH–充电时阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH–阳极:2Fe(OH)3-6e -+ 10OH –==2FeO 42—+ 8H 2O 总化学方程式 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 充电放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)放电时负极: LiC 6 – xe - = Li (1-x)C 6 + x Li+正极: Li (1-x)CoO 2 + xe - + x Li +== LiCoO 2充电时阴极: Li (1-x)C 6 + x Li + + xe -=LiC 6阳极: LiCoO 2 – xe -= Li (1-x)CoO 2 + x Li+总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 充电放电LiCoO 2 + Li (1-x)C 6燃料电池一、氢氧燃料电池1、电解质是KOH 溶液(碱性电解质)负极:H 2– 2e - + 2OH —=== 2H 2O正极:O 2 + H 2O + 4e -=== OH —总反应方程式2H 2 + O 2 === 2H 2O2、电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质)负极:H 2–2e - === 2H+正极:O 2 + 4H + + 4e -=== 2H 2O总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O3、电解质是NaCl 溶液(中性电解质)负极:H 2–2e - === 2H +正极:O 2 + H 2O + 4e - === 4OH—总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O二、甲醇燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)正极:3O 2 + 12e - + 6H 20=== 12OH -负极:2CH 3OH – 12e -+ 16OH —=== 2CO 32-+12H 2O总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)正极:3O 2 + 12e -- + 12H + == 6H 2O (还原反应)负极:2CH 3OH –12e - +2H 2O==12H ++2CO 2总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O三、CO 燃料电池1、熔融盐(铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气)正极: O 2 + 4e- + 2CO2 = 2CO32--负极: 2CO+2CO32-– 4e- ==4CO2总反应式: 2CO + O2 = 2CO22、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O负极: 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+总反应式: 2CO + O2 = 2CO2四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: O2 + 2H2O + 4e- == 4OH—负极: N2H4 + 4OH— -- 4e- == N2 + 4H2O总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O五、甲烷燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: 2O2 + 2H2O + 8e- == 8 OH—负极: CH4 + 10OH—-- 8e- == CO32- + 7H2O总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O负极: CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极: 5O2 + 20e- + 10CO2 == 10CO32-负极: C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 3CO2 + 4H2O总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O2、酸性电解质(电解液H2SO4溶液)正极: 5O 2 + 20e- + 26H+ == 10H2O负极: C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: 5O2 + 20e- + 10H2O == 20OH—负极: C3H8 -- 20e-+ 26 OH—== 3CO32-+ 17H2O总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O七、乙烷燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: 7O2 + 28e- + 14H2O == 28OH—负极: 2C2H6 -- 28e-+ 36 OH—== 4CO32-+ 24H2O总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O。
高中化学原电池和电解池基础知识
高中化学原电池和电解池一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,实现化学能向电能的转化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。
也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。
形成前提:总反应为自发的氧化还原反应电极的构成:a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。
电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。
电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。
溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极电极反应方程式的书写负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。
如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。
例:甲烷燃料电池中,电解液为K OH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。
正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。
例:锌铜原电池中,电解液为HCl,正极H+得电子生成H2。
②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的O2得电子。
化学原电池
化学原电池你知道原电池是什么吗原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的,原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。
下面是百分网小编为大家整理的高中化学重要知识点,希望对大家有用!高中化学原电池知识原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加(5)原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下:写出总反应方程式;把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应;氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
高中化学电解池和原电池知识点
高中化学电解池和原电池知识点稿子一嘿,亲爱的小伙伴们!今天咱们来聊聊高中化学里超有趣的电解池和原电池知识点呀!先来说说原电池吧。
原电池就像是一个小小的能量工厂,能把化学能直接转化成电能呢。
比如说常见的铜锌原电池,锌这边会失电子变成锌离子,电子就像一群调皮的小精灵,沿着导线跑到铜那边去啦。
这时候铜这边就会发生还原反应,溶液里的离子得到电子,电流就产生啦!那电解池呢,和原电池正好相反。
它需要外部电源给它提供能量,才能让化学反应发生。
就好像是有个大力士在推着它工作一样。
比如电解氯化铜溶液,氯离子会在阳极失去电子变成氯气,铜离子在阴极得到电子变成铜单质。
要记住判断原电池和电解池的正负极或者阴阳极可重要啦。
在原电池里,活泼的金属一般是负极,而在电解池里,和电源正极相连的就是阳极。
还有哦,原电池和电解池的电极反应式书写也有小窍门。
要先分析清楚谁得失电子,然后按照规律写出来就行啦。
呀,这电解池和原电池的知识虽然有点小复杂,但是只要咱们用心去学,肯定能把它们拿下!加油哦,小伙伴们!稿子二嗨,同学们!今天咱们一起来唠唠高中化学中电解池和原电池的那些事儿!说起原电池,想象一下,这就像是一场电子的“旅行”。
比如锌铜原电池,锌这个“小可怜”容易失去电子,变成锌离子进入溶液,电子就“撒欢儿”地跑向铜啦。
这一跑,就形成了电流,是不是很神奇?再看看电解池,它可就有点“傲娇”啦,得靠外部电源给它“打气”才有动力干活。
像电解食盐水,氯离子在阳极被“夺走”电子变成氯气,钠离子就只能在那干瞪眼,而氢氧根离子在阴极“抢”到电子变成氢气和氢氧根。
还有哦,判断电极可别迷糊。
原电池里,活泼的金属往往当负极;电解池里,连着电源正极的就是阳极。
可别弄混啦!写电极反应式的时候,要先搞清楚溶液里都有啥离子,谁更“积极”得失电子。
然后按照规则一步一步来,别着急。
其实啊,电解池和原电池就像一对性格不同的“兄弟”,了解了它们的特点和脾气,就能轻松掌握啦!咱们一起加油,把这部分知识拿下,让化学变得更有趣!。
高中化学说课稿:原电池3篇
高中化学说课稿:原电池高中化学说课稿:原电池精选3篇(一)尊敬的各位老师、亲爱的同学们:大家好!今天我将为大家讲解高中化学课程中的一个重要内容——原电池。
原电池是利用化学反应中的化学能转化为电能的装置,是我们日常生活中常见的一种电池。
与常见的干电池不同,原电池是可以反复充电和放电的。
首先,我们先来了解一下原电池的构成。
原电池由两种不同的电极、电解质和外电路组成。
两种电极分别为阳极和阴极,电解质则是电极之间的传导界面。
在原电池中,阳极是电子的来源,阴极则是吸收电子的地方,电解质在电子的传输过程中起到导电的作用。
外电路则是连接两个电极的导线。
接下来,我们来详细了解一下原电池的工作原理。
原电池的工作原理是通过化学反应产生电子,在外电路中形成电流。
当原电池工作时,发生氧化还原反应。
其中,在阳极上发生氧化反应,将金属转化为离子释放电子,而在阴极上则发生还原反应,将离子吸收电子并还原为金属。
这个过程中,电解质能够提供电子的传导。
随后,我们来看一下原电池的特点和应用。
首先,原电池的特点是可以反复充电和放电,具有很高的使用寿命。
其次,原电池的能量密度较大,可以提供相对较多的电能。
此外,原电池的工作原理相对简单,制造成本相对较低,因此被广泛应用于许多电子设备中,如手机、电脑等。
最后,我想和大家分享一下如何正确使用和维护原电池。
首先,我们应该使用适合的充电器进行充电,不要超过充电时间,以免损坏电池。
其次,我们应该避免原电池长时间放置不用,以免电池自放电损失能量。
另外,使用过程中避免过度放电,可以延长电池的使用寿命。
以上就是我对高中化学课程中原电池内容的介绍了。
原电池是一种常见且重要的电池,我们在日常生活中都会经常使用到它。
通过了解原电池的构成、工作原理和特点,我们可以更好地使用和维护它们。
希望今天的讲解能够为大家带来一些启发,谢谢大家!高中化学说课稿:原电池精选3篇(二)尊敬的评委、教师及同学们:大家好!今天我将为大家讲解一种重要的无机化合物——硫酸。
高中化学 原电池、化学电源(含燃料电池)
课时28原电池、化学电源(含燃料电池)知识点一原电池的工作原理及应用【考必备·清单】1.原电池(1)概念:原电池是把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件电极两极为导体,且存在活动性差异溶液两极插入电解质溶液中回路形成闭合回路或两极直接接触本质看能否自发地发生氧化还原反应(3)工作原理(以锌、铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu 电极质量变化减小增大反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极a.连接内电路形成闭合回路。
盐桥作用b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。
(4)负极与正极①负极:发生氧化反应或电子流出的电极。
②正极:发生还原反应或电子流入的电极。
(5)两个移动方向①电子定向移动方向和电流方向a.电子从负极流出经外电路流入正极;b.电流从正极流出经外电路流入负极;故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
②离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2-4),阳离子向正极移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
[名师点拨]①自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应,也可以是电极与溶解的O2等发生反应,如将铁与石墨相连插入食盐水中。
②无论是原电池还是电解池,电子均不能通过电解质溶液。
③双液铜、锌原电池(带盐桥)比单液原电池的最大优点是Zn与氧化剂(Cu2+)不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,放电时间长。
2.原电池原理的四大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率加快。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:A>B。
高中常见的原电池(化学电源)电极反应式的书写
常见的原电池(化学电源)电极反应式班级:姓名:座号:一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极:正极:总反应方程式(离子方程式)Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极:正极:总反应方程式(离子方程式)Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极:正极:化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al):正极(Mg):化学方程式:2Al + 2OH–+ 2H2O =2AlO2–—+ 3H25、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:正极:化学方程式Zn +MnO2 +H2O == ZnO + Mn(OH)26、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:正极:化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸)放电时负极:正极:充电时阴极:阳极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4放电2PbSO4+2H2O2、镍--镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极:正极:充电时阴极:阳极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)23、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6 – xe- =Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)正极:Li(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2(还原反应)充电时阴极:Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- =LiC6(还原反应)阳极:LiCoO2 – xe-=Li(1-x)CoO2 + x Li+(氧化反应)总反应方程式Li(1-x)CoO2 + LiC6 放电LiCoO2 + Li(1-x)C6燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。
高中化学常用原电池方程式
常用原电池方程式1 . Cu^H2SO H Zn 原电池正极:2H+ + 2e- T H2f负极:Zn - 2e- T Zn2+总反应式:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2f2 . Cu — FeCI3—C 原电池正极:2Fe3+ + 2e- T 2Fe2+负极:Cu - 2e- T Cu2+总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+3 •钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:02 + 2H2O + 4e- T 4OH -负极:2Fe - 4e- T 2Fe2+总反应式:2Fe + 02 + 2H2O == 2Fe (0H)24 •氢氧燃料电池(中性介质)正极:02 + 2H2O + 4e- T 40H -负极:2H2 - 4e- T 4H+总反应式:2H2 + 02 == 2H2O5•氢氧燃料电池(酸性介质)正极:02 + 4H+ + 4e- T 2H2O负极:2H2 - 4e- T 4H+总反应式:2H2 + 02 == 2H2O6 •氢氧燃料电池(碱性介质)正极:02 + 2H2O + 4e- T 40H -负极:2H2 - 4e- + 40H- T 4H2O总反应式:2H2 + 02 == 2H2O7 .铅蓄电池(放电)正极(Pb02):Pb02 + 2e- + SO42- + 4H+ T PbS04 + 2H2O负极(Pb): Pb- 2e-+ (SO4)2- T PbS04总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2(SO4)2- == 2PbSO4 + 2H2O8 . Al —NaOH-Mg 原电池正极:6H2O + 6e- T 3H2T + 60H -负极:2Al - 6e- + 80H- T 2AlO2 - + 4H2O总反应式:2AI+2OH-+2H2O==2AIO2- + 3H2f9 . CH4燃料电池(碱性介质)正极:202 + 4H2O + 8e- T 80H -负极:CH4 -8e- + 10OH- T(CO3)2 - + 7H2O总反应式:CH4 + 202 + 20H- == (CO3)2- + 3H2O10 .熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3 熔融盐作电解液,C0作燃料):正极:O2 + 2CO2 + 4e-宀2(CO3)2 -(持续补充CO2气体)负极:2CO + 2(CO3)2- - 4e-宀4CO2总反应式:2CO + O2 == 2CO211 .银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) : Ag2O + H2O + 2e-宀2Ag + 2OH -负极(Zn) : Zn + 2OH- -2e-宀ZnO + H2O总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag********************************************************************************************。
高中常见原电池电极反应式书写总结
高中常见的原电池电极反应式的书写1、伏打电池:(负极—Zn ,正极—Cu ,电解液—H 2SO 4)负极: Zn –2e -==Zn 2+(氧化反应) 正极: 2H ++2e -==H 2↑(还原反应)总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液-—酸性)负极: Fe –2e -==Fe 2+(氧化反应) 正极:2H ++2e -==H 2↑(还原反应)总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极-Fe ,正极-C ,电解液-—中性或碱性)负极: 2Fe –4e -==2Fe 2+ (氧化反应) 正极:O 2+2H 2O+4e -==4(还原反应)总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe (OH )24Fe (OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH )3 ;2Fe (OH )3==Fe 2O 3 +3 H 2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极-Al ,正极—Ni ,电解液——NaCl 溶液)负极: 4Al –12e -==4Al 3+(氧化反应) 正极:3O 2+6H 2O+12e -==12(还原反应)总反应化学方程式: 4Al+3O 2+6H 2O==4Al (OH )3 (海洋灯标电池)5、铝–空气–海水(负极--铝,正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液--海水)负极 :4Al -12e -==4Al 3+ (氧化反应) 正极 :3O 2+6H 2O+12e -==12OH -(还原反应)总反应式为: 4Al+3O 2+6H 2O===4Al (OH )3 (铂网增大与氧气的接触面)(海洋灯标电池)6、普通锌锰干电池:(负极—-Zn,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物)负极:Zn –2e -==Zn 2+ (氧化反应) 正极:2MnO 2+2NH 4++2e -==Mn 2O 3 +2NH 3+H 2O (还原反应)总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O7、碱性锌锰干电池:(负极-—Zn ,正极-—碳棒,电解液KOH 糊状物)负极:Zn + 2OH – 2e -== Zn (OH )2 (氧化反应) 正极:2MnO 2 + 2H 2O + 2e -==2MnO (OH ) +2OH - (还原反应)总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn (OH )2 + MnO (OH )8、银锌电池:(负极——Zn ,正极--Ag 2O,电解液NaOH )负极:Zn+2OH -–2e -== ZnO+H 2O (氧化反应) 正极 :Ag 2O + H 2O + 2e -== 2Ag + 2OH - (还原反应)总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag9、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH )负极(Al): 2Al + 8OH -+6e - = 2AlO 2-+4H 2O (氧化反应) 正极(Mg ): 6H 2O + 6e - = 3H 2↑+6OH –总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 2H 2O = 2AlO 2-+ 3H 2↑10、一次性锂电池:(负极--金属锂,正极--石墨,电解液:LiAlCl 4-SOCl 2)负极 :8Li -8e -=8 Li + 正极 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl -总反应化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li 2SO 3 + 6LiCl + 2S1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极-PbO 2 电解液- 稀硫酸)放电时:负极: Pb -2e -+SO 42-==PbSO 4 正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-==PbSO 4+2H 2O总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O2、镍镉电池(负极--Cd 、正极-NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时 负极: Cd -2e — + 2 OH – == Cd(OH)2 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni (OH)2+ 2OH –总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd (OH )2 + 2Ni (OH )23、铁-—镍电池:(负极—— Fe 、正极-NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)Ni (OH )2+Cd (OH)2放电时负极:Fe-2e-+ 2 OH–== Fe (OH)2(氧化反应)正极:NiO2+ 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH–(还原反应)充电时阴极:Fe (OH)2+ 2e—== Fe + 2 OH–(还原反应)阳极:Ni(OH)2-2e—+ 2 OH–== NiO 2+ 2H2O (氧化反应)总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O === Fe (OH)2+ Ni(OH)24、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时负极: Li -e—==Li +(氧化反应)正极:FePO4+ Li++ e—== LiFePO4(还原反应)充电时阴极:Li++ e—== Li (还原反应)阳极:LiFePO4-e—== FePO4+ Li+(氧化反应)总化学方程式FePO4 + Li====== LiFePO45、氢——镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时负极:LaNi5H 6-6e-+ 6OH–== LaNi5+ 6H2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2+ 6OH–(还原反应)充电时阴极:LaNi5+6e-+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2-6e-+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)总化学方程式LaNi5H 6+ 6NiOOH LaNi5+ 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn、正极—-—石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时负极:3Zn -6e—+ 6 OH–== 3 Zn(OH)2(氧化反应)正极:2FeO42-+6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3+ 10OH—(还原反应)充电时阴极:3Zn(OH)2 +6e—==3Zn + 6 OH–(还原反应)阳极:2Fe(OH)3-6e—+ 10OH–==2FeO42-+ 8H2O (氧化反应)总化学方程式3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极:LiC6–xe-=Li(1—x)C6+ x Li+(氧化反应)正极: Li(1-x)CoO2+ xe-+ x Li+== LiCoO2(还原反应)充电时阴极: Li(1-x)C6+ x Li++ xe—=LiC6(还原反应)阳极:LiCoO2–xe—=Li(1-x)CoO2+ x Li+(氧化反应)总反应方程式Li(1—x)CoO2+ LiC6LiCoO2+ Li(1—x)C6燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池,它与原电池形成条件有一点相悖,就是不一定两极是两根活动性不同的电极,也可以用相同的两根电极。
常见的11种类型原电池
常见的11种类型原电池11种类型原电池(电极反应及易错点)离⼦共存是⾼中化学中⼀个⾼频考点,虽然难度不⾼,但是每年都会考,同学们应该要注意!应该对⽐掌握11种原电池原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型)1、铜锌⾮氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜⽚和锌⽚,电解质溶液:稀硫酸)(1)氧化还原反应的离⼦⽅程式:zn+2h+ = zn2+ + h2↑(2)电极反应式及其意义正极(cu):2h+ +2e-=h2↑(还原反应);负极(zn):zn -2e-=zn2+ (氧化反应)。
意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢⽓,负极质量就减⼩6.5克。
(3)微粒移动⽅向:①在外电路:电流由铜⽚经⽤电器流向锌⽚,电⼦由锌⽚经⽤电器流向铜⽚。
②在内电路:so(运载电荷)向锌⽚移动,h+ (参与电极反应)向铜⽚移动的电⼦放出氢⽓。
2、铜锌强碱溶液的原电池(电极材料:铜⽚和锌⽚,电解质溶液:氢氧化钠溶液)(1)氧化还原反应的离⼦⽅程式:zn +2oh- =zno22- + h2 ↑(2)电极反应式及其意义①正极(cu):2h+ +2e-=h2↑(还原反应);修正为:2h2o+2e- =h2 ↑+2oh-②负极(zn):zn -2e-=zn2+ (氧化反应);修正为:zn +4oh--2e-=zno +2h2o意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢⽓,负极质量就减⼩6.5克。
(3)微粒移动⽅向:①在外电路:电流由铜⽚经⽤电器流向锌⽚,电⼦由锌⽚经⽤电器流向铜⽚。
②在内电路:oh-(参与溶液反应)向锌⽚移动遇到zn2+发⽣反应产⽣zno22- ,na+(运载电荷)向正极移动。
3、铝铜⾮氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:铜和铝;电解质溶液:稀硫酸。
)(1)氧化还原反应的离⼦⽅程式:2al+6h+ = 2al3+ + 3h2↑(2)电极反应式及其意义正极(cu):6h+ +6e- =3h2↑(还原反应);负极(al):2al -6e-=2al3+ (氧化反应)。
高中化学常用原电池方程式
常用原电池方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H++2e-→H2↑负极:Zn-2e-→Zn2+总反应式:Zn+2H+==Zn2++H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3++2e-→2Fe2+负极:Cu-2e-→Cu2+总反应式:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2Fe-4e-→2Fe2+总反应式:2Fe+O2+2H2O==2FeOH24.氢氧燃料电池中性介质正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2H2-4e-→4H+总反应式:2H2+O2==2H2O5.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==2H2O6.氢氧燃料电池碱性介质正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2H2-4e-+4OH-→4H2O总反应式:2H2+O2==2H2O7.铅蓄电池放电正极PbO2:PbO2+2e-+SO42-+4H+→PbSO4+2H2O负极Pb:Pb-2e-+SO42-→PbSO4总反应式:Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O8.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O+6e-→3H2↑+6OH-负极:2Al-6e-+8OH-→2AlO2-+4H2O总反应式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑9.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-+3H2O10.熔融碳酸盐燃料电池Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料:正极:O2+2CO2+4e-→2CO32-持续补充CO2气体负极:2CO+2CO32--4e-→4CO2总反应式:2CO+O2==2CO211.银锌纽扣电池碱性介质正极Ag2O:Ag2O+H2O+2e-→2Ag+2OH-负极Zn:Zn+2OH--2e-→ZnO+H2O总反应式:Zn+Ag2O==ZnO+2Ag。
高中化学:原电池
四、知识与能力应用
[范例] 以2Fe3++2I- == 2Fe2++I2的反应为例,设 计带盐桥的原电池装置,标出正负极,写出电极 反应式(提示:电极材料可选用石墨等)
练习3.锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,
其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中,其工作原理如图所示,负极
产物是ZnO。下列说法正确的是(
)
A.活性炭的作用是吸附空气,为电池提供氧化剂
B.原理图中的隔离膜为质子交换膜
C.负极反应式为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+ D.电池工作时,当电路中通过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
一次电池——锌锰干电池: 锌筒
酸性锌锰干电池:
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌锰干电池的结构
负极(Zn): Zn–2e- =Zn2+
正极(石墨):2NH4++2e- =2NH3+H2
2MnO2+2e- +2NH4+=Mn2O3+H2O+2NH3
一、复习原电池的工作原理
物质变化: Zn+2H+ ==Zn2++H2↑
能量变化:
e-
e-
思考1: 乙装 置电流是如何 产生的?
Zn2+ H+
负极: Zn-2 e-=Zn2+
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原电池(化学电源)电极反应式的书写训练中学化学中关于原电池及化学电源电极反应式的书写和有关判断,一直是全国各省市高考命题的热点,由于这部分知识可非常好的以当今各种化学电源为切入点,有很好的命题情景和知识情景,因此此类题目成为命题专家的热门题材,现将中学化学中涉及到的常见的跟中化学电源的电极反应汇总成练习的形式呈现出来。
【书写过程归纳】:
列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)
一次电池
1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)
负极:正极:
总反应方程式(离子方程式)Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+
2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)
负极:正极:
总反应方程式(离子方程式)Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)
3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)
负极:正极:
化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)
5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)
负极:正极:
6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)
负极:正极:
化学方程式Zn +MnO2 +H2O == ZnO + Mn(OH)2
7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )
负极:正极:
化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag
8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)
负极:正极:
总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)
9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)
负极(Al):正极(Mg):
化学方程式:2Al + 2OH–+ 6H2O =2〔Al(OH)4〕—+ 3H2
二次电池(又叫蓄电池或充电电池)
1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸)
放电时 负极:
正极:
充电时 阴极:
阳极:
总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4放电2PbSO 4+2H 2O
4、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)
放电时 负极:
正极:
充电时 阴极:
阳极:
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 放电
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,
Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)
放电时 负极: LiC 6 – xe - = Li (1-x)C 6 + x Li + (氧化反应)
正极: Li (1-x)CoO 2 + xe - + x Li + == LiCoO 2 (还原反应)
充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li + + xe - =LiC 6 (还原反应)
阳极: LiCoO 2 – xe - = Li (1-x)CoO 2 + x Li + (氧化反应)
总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 放电 LiCoO 2 + Li (1-x)C 6
燃料电池
根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于
燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方
向。
燃料电池是原电池中一种比较特殊的电
池,它与原电池形成条件有一点相悖,就是不
Ni(OH)2+Cd(OH)2 正极:
一定两极是两根活动性不同的电极,也可以用相同的两根电极。
解决此类问题必须抓住一点:燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应,但要特别注意介质对产物的影响。
一、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入O2,总反应为:2H2+ O2=== 2H2O 电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
1、电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极:正极:
总反应方程式 2H2+ O2=== 2H2O
2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
负极:正极:
总反应方程式2H2+ O2=== 2H2O
3、电解质是NaCl溶液(中性电解质)
负极:正极:
总反应方程式2H2+ O2=== 2H2O
说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现O2-
3、中性溶液反应物中无H+ 和OH-—
4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH-
二、甲醇燃料电池
1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极:负极:
总反应方程式2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O
2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:
负极:
总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应)
三、CO燃料
电池(总反应方程式均为:2CO +O2 =2CO2)
1、熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,
空气与CO2的混合气为正极助燃气)
正极:
负极:
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:
负极:
四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极:
负极:
总反应方程式N2H4+ O2=== N2+ 2H2O
六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)
1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)
正极:
负极:
总反应方程式C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
2、酸性电解质(电解液H2SO4溶液)
正极:
负极:
总反应方程式C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极:
负极:
总反应方程式C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O。