【人教版】化學(xué)選修四：42化學(xué)電源ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 ( 1 ) 電池的負(fù)極反應(yīng)物是還原性物質(zhì) ( 或燃料 ) ， 失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。 3 ． 已知甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為 CH 4 ＋ 2O 2 ＋2 K O H == =K 2 CO 3 ＋ 3H 2 O ， 電池中有一極的電極反應(yīng)式為 CH 4 ＋1 0 O H－－ 8e－== = C O2 －3 ＋ 7H 2 O ， 則該電極是燃料電池的什么極？另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式如何書寫？ 【提示】 失去電子的是負(fù)極 ， 正極氧氣得到電子 ， 電極反應(yīng)式為 O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － == = 4 O H － 。 1 ． 甲烷完全燃燒的化學(xué) 方程式如何書寫？ 【提示】 甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式是 CH 4 ＋ 2O 2 ―― →點(diǎn)燃CO 2 ＋ 2H 2 O 。在電池中 ， 負(fù)極釋放電子傳到正極上 ， 故 H＋向正極移動(dòng)。電池負(fù)極反應(yīng)為 ( ) A ． CH4－ 8e－＋ 8 O H－== = C O2＋ 6H2O B ． O2＋ 4H＋＋ 4e－== = 2 H2O C ． CH4＋ 1 0 O H－－ 8e－== = C O2 －3＋ 7H2O D ． O2＋ 2H2O ＋ 4e－== = 4 O H－ 【解析】 甲 烷 燃 料 電 池 的 總 反 應(yīng) ： CH4＋ 2O2＋2 KO H == =K2CO3＋ 3H2O ， 根據(jù)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) ， 正極發(fā)生還原反應(yīng) ， 判斷出負(fù)極通入甲烷 ， 正極通入氧氣 ， 故 B 、 D 錯(cuò)。氫燃料電池 ，正極反應(yīng) ( 酸性條件下 ) ： O2＋ 4H＋＋ 4e－== = 2 H2O ， O2在正極放電 ，B 正確。 【解析】 根據(jù)電池反應(yīng)式可知 H2在反應(yīng)中被氧化 ， O2被還原 ， 因此 H2應(yīng)在負(fù)極上反應(yīng) ， O2應(yīng)在正極上反應(yīng)。電池的正極多為氧氣或空氣 ， 得電子 ， 發(fā)生還原反應(yīng) ， 特別注意電解質(zhì)酸堿性不同的區(qū)別。 【答案】 AC 3 ． 鋰電池是新一代高能電池 ， 目前已研發(fā)出多種鋰電池。 【解析】 ( 1 ) 分析反應(yīng)的化合價(jià)變化 ， 可得 Li 為還原劑 ( 作負(fù)極 ) ， 失電子： Li － e－== = L i＋。 3 ． 可充電電池電極反應(yīng)： 第 3 步例證 —— 典例印證 ， 思維深化 L i S OC l 2 電池可用于 心臟起搏器。 結(jié)合電子守恒將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加即得到電池總反應(yīng)方程式。 首先根據(jù)題目給定的圖示裝置特點(diǎn) ， 結(jié)合原電池正負(fù)極的判斷方法 ， 確定原電池的正負(fù)極及放電的物質(zhì)。根據(jù) 上述信息，下列結(jié)論正確的是 ( ) A ． 放電時(shí)正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為 NH＋4 B ． Zn 為負(fù)極 ， 碳為正極 C ． 工作時(shí) ， 電子由碳極經(jīng)外電路流向 Zn 極 D ． 長時(shí)間連續(xù)使用該電池時(shí) ， 內(nèi)裝糊狀物不會(huì)流出 【解析】 在電池的正極上發(fā)生的是得電子的還原反應(yīng) ， 是總反應(yīng)中氧化劑發(fā)生反應(yīng)的電極。 4 ． 若把氫氧燃料電池中的酸性介質(zhì)換成堿性介質(zhì) ， 其電極反應(yīng)式怎樣寫？ 【提示】 負(fù)極： 2H 2 － 4e－＋ 4 O H－== = 4 H 2 O 正極： O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e－== = 4 O H－ 總反應(yīng)： 2H 2 ＋ O 2 == = 2 H 2 O 。 ( 2 ) 電極反應(yīng)：負(fù)極： 正極： 2 M n O2＋ 2H2O ＋ 2e－== = 2 M n OO H ＋ 2 OH－ 總反應(yīng)： Zn ＋ 2 M n O2＋ 2H2O == = 2 M n OO H ＋ Zn ( OH )2 Zn MnO2 KOH Zn ＋ 2O H － － 2e － == = Z n ( O H ) 2 2 ． 二次電池 ( 蓄電池 ) ( 1 ) 構(gòu)成：負(fù)極 、正極 ， 電解 質(zhì) ( 2 ) 工作原理 ① 放電：負(fù)極： 正極： Pb O2( s) ＋ 4H＋( a q ) ＋ SO2 －4( a q ) ＋ 2e－== = Pb S O4( s) ＋2H2O ( l ) 總反應(yīng)： Pb ( s) ＋ Pb O2( s) ＋ 2H2SO4( a q ) == = 2 Pb S O4( s) ＋ 2H2O ( l ) P b ( s ) ＋ SO 2 －4 ( aq ) － 2e － == = P b S O 4 ( s ) Pb PbO2 H 2 SO 4 溶液 ② 充電時(shí) 鉛蓄電池的充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆 過程。 ( 重難點(diǎn) ) 一、化學(xué)電池 1 ． 概念：是將 化學(xué)能 直接轉(zhuǎn)化為 電能 的裝置。基礎(chǔ)知識(shí) 解疑合探 ( 2 ) 比功率： 單位質(zhì)量或單位體積 所能輸出功率的大小。 P b S O 4 ( s ) ＋ 2e － == = P b ( s ) ＋ SO 2 －4 ( aq ) P b ( s )＋ P b O 2 ( s )＋ 3 ． 燃料電池 ( 1 ) 工作原理 ① 連續(xù)地將 燃料 ( 如氫氣、烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體 ) 和 氧化劑 的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能。 ( ) ( 3 ) 鋅銀電池中負(fù)極是鋅 ， 工作時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)。 【答案】 B 4 ． 關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是 ( ) A ． 在放電時(shí) ， 正極發(fā)生的反應(yīng)是： P b ( s) ＋ SO2 －4( a q ) == = Pb S O4( s)＋ 2e－ B ． 在放電時(shí) ， 該電池的負(fù)極材料是鉛板 C ． 在充電時(shí) ， 電池中硫酸的濃度不斷變 小 D ． 在充電時(shí) ， 陽極發(fā)生的反應(yīng)是： Pb S O4( s) ＋ 2e－== = Pb ( s)＋ SO2 －4( a q ) 【解析】 A 項(xiàng)中電池放電時(shí)正極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng) ， 電極反應(yīng)為： Pb O 2 ＋ 4H＋＋ SO2 －4 ＋ 2e－== = Pb S O 4 ＋ 2H 2 O ； C 項(xiàng)中電池充電時(shí)硫酸的濃度應(yīng)不斷增大； D 項(xiàng)中電池充電時(shí)陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)。 特例：若電解質(zhì)溶液中的陰離子與生成的金屬陽離子或 H＋能反應(yīng) ， 則該陰離子應(yīng)寫入電極反應(yīng)式 ， 如鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)是Pb
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