化学电源及电极方程式的书写

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1、第一课时常见化学电池负极（锌筒） ：Zn-2e-=Zn 2+ 正极（石墨） ： 2NH4+ +2e-= 2NH3+ 2H2 总反应：Zn+2NH4+=Zn 2+2NH3+2H2 1、锌-锰干电池(酸性）2.碱性锌锰干电池负极：Zn2OH2e Zn(OH)2 正极： 2MnO22H2O2e 2MnOOH 2OH 电池反应式为: Zn 2MnO22H2O Zn(OH)2 2MnOOH 2、铅蓄电池负极Pb：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4正极PbO2：PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O总反应：钮扣电池：不锈钢制成一个由正 极壳和负极盖组成的小圆盒，盒 内

2、靠正极一端填充由Ag2O和少量 石墨组成的正极活性材料，负极 盖一端填充锌汞合金作负极活性 材料，电解质溶液为浓KOH溶液， 已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，3、银-锌电池负极：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH- 总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag4、燃料电池氢氧燃料电池5、海水电池（电解质溶液为海水）负极：4Al-12e=4Al3+， 正极：3O2+6H2O+12e=12OH 总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e=2Li+， 正极：I2+2e=2I

3、， 总反应：2Li+I2=2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长， 高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。第二课时书写电极反应的原则一、书写电极反应的原则1.守恒原则：电极反应是氧化还原反应，要遵循 质量守恒、电子守恒及电荷守恒。2加和性原则：两电极反应式相加，消去电子 后得电池总反应式。利用此原则，电池总反应式减去 已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。3 共存原则：碱性溶液中CO2不可能存在，也 不会有H+参加反应或生成；同样酸性溶液，不会有OH 参加反应或生成。根据此原则，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。二、书写电极反应的技巧1准确判断两个电极例1

4、将锌片和铝片用导线相连，分 别插入稀硫酸、浓硫酸中，写出两原 电池中的电极反应式和电池反应式。2注意运用电池总反应式例2将铂丝插入KOH溶液作电极，然 后向两个电极上分别通入甲烷和氧气， 可以形成原电池。则通入甲烷的一极为 电池的_极，这一极的电极反应式 为_。3关注电解质溶液的酸碱性例3美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃 料电池是一种新型的化学电源。 用KOH作电解质溶液，电极反应产生的 水，经冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发 生的反应为：2H2+O2=2H2O，则电极反应式 分别为_； 如把KOH改为稀H2SO4作导电物质，则 电极反应式为_。原电池电极反应式的书写注意事项： （1） 找出两

5、极放电的物质，负氧正还。注意:电极材料不一定就是放电的物质，要利用氧化 还原反应的知识找到给出电子和接受电子的物质。（2）分析放电后的产物是否与溶液中的溶质反应。 注意: 溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添 加H+、OH、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。小 结例2：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为_，则其正极反应式为_。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为_，则其负极反应可表示为_ 。2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2-4e-=4H

6、+O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-练习1、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽 然使用方便，却受到价格和来源的限制。常 用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷 、汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极 的电极反应式： ，此时电池内总的反应式。 KOH溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O练习2：有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂 电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应 类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是 （ ） 每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- 负极上

7、CH4失去电子，电极反应式：CH4 + 10OH-8e- = CO32- + 7H2O 负极上是O2获得电子，电极反应式为： O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 电池放电后，溶液PH不断升高 A. B. C. D.A 练习3：已知下列原电池的总反应式，Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，请写出电极反应式负极：_ 正极：_ 练习4：将上题中的反应设计成原电池。画出装置图并注明电极材料及电解质溶液。2Fe3+ + 2e- =2Fe2+Cu -2e- =Cu2+ 练习5：蓄电池在放电时起原电池的作用， 在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电 池分别在充电和放电时发生的反应：下列

8、有关爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A放电时，Fe是负极，NiO2是正极 B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C 充电时，阴极上的电极反应为： D放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动 答案：B、D。 练习6、(99理综)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的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极 燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制 得在6500下工作的燃料电池,完成有关的 电池反应式:负极反应式: ,正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-总电池反应 式: .2CO+2CO32-4e- =4CO22CO+O2=2CO2解析：本题中CO为还原剂，空气中O2为氧化剂， 电池总反应式为：2CO+O2=2CO2。用总反应式减去 电池负极（即题目指的阳极）反应式，就可得到 电池正极（即题目指的阴极）反应式：O2+2CO2+4e -= 2CO 32- 。