电极反应方程式的书写(专题课件)

B
C
(2014·南昌模拟)Harbermann等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池,电 池内部有质子通过,该系统不经任何维护可连续运行5年。该电
池的负极反应式为S2-+4H2O-8e-====SO24+ 8H+。有关该电池的
C 下列说法中正确的是 ( )
过
程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。 书写方法： （1）直接法
（2）加减法
原电池电极反应式书写步骤：
1、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）。
2、 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）。
3、巧用水，配个数 （通常介质为水溶液， 可选用水配平质量守恒）
一．一般原电池电极反应式的书写
1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数 目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若 不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的 反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应 式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应 式中，O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总 反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电 子守恒的基础上， 总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。
负极： 2Al+ 8OH－—6e- =2AlO2－ +4H2O 正极：6H2O + 6 e- = 3H2+ 6OH－ 总：2Al+ 2OH－ +2H2O =2Al O2－ + 3H2
例、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3 中，写出两池的电极反应式。 解析：在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被 氧化作负极，铜作正极。其电极反应为：
C4H10+26e-+ 13O2- ==== 4CO2 + 5H2O
2.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳 材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池
反应为：Li + LiMn2O4 ====Li2Mn2O4。下列说法正确的
是（ B）
A.放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B.放电时，正极反应为:Li++LiMn2O4+e- ====Li2Mn2O4 C.充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D.充电时，阳极反应为：Li+ +e-==== Li
例、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作 为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体 液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出 该电池的两极反应式。
解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以 锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2， 因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价 氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物 水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电 极反应：
A.若有1.12 L氧气参与反应,则有0.2 mol电子发生转移 B.质子由正极移向负极
C.该电池的总反应为S2-+2O2==== SO24
D.正极的电极反应式为2O2+8e-+4H2O====8OH-
原电池的设计
1.一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；
电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（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（ B）C
A.在熔融电解质中，O2-由负极移向正极
B.电池的总反应是：2C4H10+13O2 ==== 8CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e- ====2O2D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：
负极（Al）：2Al－6e-=2Al3+；正极（Cu）：6H++6e-= 3H2↑。
负极： Cu —2e- = Cu 2+ 正极： 4H+ +2NO3－ + 2 e- = 2NO2 ↑ + 2H2O 总：Cu + 4H+ +2NO3－=2NO2↑ + Cu 2+ + 2H2O
Байду номын сангаас
三．二次电池电极反应式的书写
电极反应方程式的书写
高二年级集体备课组
原电池电极反应方程式的书写
书写原则：
负极：失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）
正极：得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上
得电子，但也可能是O2在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正 极本身得电子）
总反应式（电池反应）= 正极反应式 + 负极反应式 对于可逆电池，一定要看清楚“充电、放电”的方向。放电的
可充电电池（蓄电池）放电时相当于原电池，充电时相当于电解池。 蓄电池放电时的电极反应与其充电时的电极反应也互为可逆（化学）反 应。 例. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长 时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：
则放电时正极方程式为：_________________________________； 负极方程式为：_____________________________。
C
酸性介质中氢氧燃料电池
碱性介质中氢氧燃料电池
固体燃料电池
熔融盐燃料电池
(探讨）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和 CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为 C3H8 +5O2 = 3CO2+ 4H2O
；
正极： O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32负极： C3H8 + 10CO3 2- + 20e- = 13CO2 + 4H2O 放电时CO32－移向电池的__负__极。
负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
二．特殊情况电极反应式的书写 在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时， 较活泼金属就不一定作负极了。
例：
解析：Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al（Mg与NaOH溶 液不反应，Al是两性金属，可以与NaOH溶液反应）。再分析进入溶液的 微粒能否在电解质环境中存在 （得失电子不能同时在同极上发生），不 能存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。
充电时阳极方程式为：_______________________________； 阴极方程式为： ________________________________。
解析：已知原电池反应，欲写出其电极反应的最直接简便的方法，就是 将该原电池反应分解为“氧化”和“还原”两个“半反应”
然后，将这两个“半反应”配平即可：原电池放电时负（阳极）： 正（阴）极：