《原电池原理及应用》课件

2（96）实验室用铅蓄电池作电源电解
饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电
时发生如下反应:
负极: Pb+ SO42－= PbSO4+2e－，
正极 PbO2+4H++ SO42－+2e－= PbSO4+2H2O
今若制得Cl20.050摩,这时电池内消耗的
H2SO4的物质的量至少是: C
A 0.025摩
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH
下列叙述不正确的是 ( )
A. 放电时负极反应为：Zn-2e＋2OH ＝Zn(OH)2 B. 充电时阳极反应为：Fe(OH)3-3e＋5OH＝ FeO42-＋4H2O
C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化 D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
分析：本题主要考查原电池反应原理，放 电时负极发生氧化反应： 选C
Zn－2e＋2OH ＝Zn(OH)2
正极发生还原反应：
FeO42-+3e＋4H2O ＝Fe(OH)3＋5OH
电极附近溶液碱性增强，D正确，C不正确，
在充电时阳极发生反应：
Fe(OH)3-3e＋5OH＝FeO42-＋4H2O B正确，
③ 充电时化学能转变为电能
④ 放电时化学能转变为电能
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
（2）废弃的镍镉电池已成为 重要的环境污染物，有资料表 明一节废镍锡电池可以使一平 方米面积的耕地失去使用价值。 在酸性土壤中这种污染尤为严 重。这是因为
。
Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
（3）另一种常用的电池是锂电池（它是一 种碱金属元素，其相对原子质量为7）广泛 应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达 十年。它的负极用金属锂制成；电池总反 应可表示为：
总反 应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极： Zn-2e- =Zn2+
正极： 2H++2e- =H2↑
模拟动画
一 、原电池工作原理
(1)闭合电路
有两个相连的电极: 两电极都接触电解质溶液（酸、碱、盐）
（2）自发的氧化还原反应分两处进行
总反应 氧化剂+还原剂 = 氧化产物+还原产物 负 极 还原剂 -ｅ→氧化产物 氧化反应 正 极 氧化剂+ｅ→ 还原产物 还原反应
浓HNO3
归纳总结：
原电池电极反应物的确定 方法——
更易与电解质溶液反 应的一极为负极
例3．氢氧燃料电池使用氢气为燃料，电池里发生 氢气和氧气化合生成水的反应，以KOH为电解质溶 液，请分析该电池
总反应方程式：
负极反应式：
正极反应式： H2O
氢气入口
氧气入口
a极 电解液 b极
总反应方程式：2H2+O2=2H2O 负极反应式： 2H2-4e-+4OH- = 4H2O 正极反应式： O2+ 4e-+ 2H2O= 4OH-
二、 原电池的应用
利用原电池原理 可制作各种电池，如 干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢 氧燃料电池……。
高中阶段我们应会解决以下问题： 1、设计简单原电池 2、理解各种实用电池
1、设计简单原电池
例1、请同学们根据反应， Cu＋2FeCl3= 2FeCl2+CuCl2
设计一组原电池 （1）画出该原电池的示意图 （2）分析其正、负极材料 （3）写出正、负极电极反应式
归纳总结：
书写电极反应有一个易 错点——
忽略电解质参与反应
例4.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，
因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融 盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气
与CO2的混合气体为正极助燃气，制得 650℃下工作的燃料电池，完成下列反应式：
正极：
，负极：2CO＋2CO32-
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
_ 4e－ =4CO2总反应：
。
正 极: O2+ 2CO2+4e-= 2CO32总反应： 2CO＋O2＝ 2CO2
归纳总结：
书写电极反应和总反应 一般方法：
——简称“加减 法”
2、理解各种实用电池
例5. （2005江苏14）高铁电池是一种新型可充电电池， 与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。 高铁电池的总反应为：
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛
的应用。
（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其
电池总反应可以表示为：
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
2Ni(OH)2 ＋Cd(OH)2
，已以知下N说i(O法H中)2正和确Cd的(O是H)B2均难溶于水但能溶于酸
① 以上反应是可逆反应
② 以上反应不是可逆反应
Cu(-) C(+)
（1）正极材料：碳棒（或Pt）
正极反应式：
2 Fe3+＋ 2e-＝2Fe2+
Hale Waihona Puke Baidu
（2）负极材料：铜（Cu）
FeCl3 示意图
负极反应式： Cu-2e-＝Cu2+
例2、设计Cu——Al——HNO3原电池请 确定正负极
Cu(+) Al(-) Cu(-)
Al(+)
（1）
（2）
稀HNO3
电
原理
池
设计简单原电池 解决各种实用电池 与电解池相连
练习：
1、（92）下列叙述中,可以说明金属甲的活
动性比金属乙的活动性强的是： CD
A、 在氧化-还原反应中,甲原子失去的 电子比乙原子失去的电子多。
B、 同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强。 C 、甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能。 D 、将甲、乙作电极组成原电池时,甲是负极
B 0.050摩
C 0.10摩
D 0.20摩
3（2000）下列关于实验现象的描述不正确的是
(C )
A 、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜 片表面出现气泡。
B 、用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌 溶液，铁片表面出现一层锌。
C 、把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出 现一层铁。
D 、把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯 化铜溶液，气泡放出速率加快。
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。
Li＋MnO2→LiMnO2
试回答：锂电池中的电解质溶液需用非水 溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解 质的水溶液？请用化学方程式表示其原因
2Li＋2H2O = 2_L_i_O_H__＋__H_2_↑。
本节课小结
每位同学总结一下你有什 么收获，还存在哪些问题？
电极反应式书写
电极反应物确 定
原
形成条件
4（2002）在原电池和电解池的电极上所发生的反
应，同属氧化反应或同属还原反应的是（BC）
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应。 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应。 C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应。 D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应。
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基