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1、普通高中课程标准实验教科书化学选修普通高中课程标准实验教科书化学选修4第一节第一节原电池原电池第四章第四章电化学基础电化学基础人教版选修四原电池1.原电池的定义：原电池的定义：2.原电池反应的本质：原电池反应的本质：3.构成原电池的条件：构成原电池的条件：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。将化学能转化为电能的装置叫做原电池。氧化还原反应氧化还原反应电解质溶液电解质溶液两个活泼性不同的导体做电极两个活泼性不同的导体做电极形成闭合回路形成闭合回路能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应两极一液一连接两极一液一连接一、知识回顾一、知识回顾人教版选修四原电池CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Z
2、n2+H+H+Zn2e- = Zn2+负极负极正极正极2H+2e-=H2总反应式总反应式: :Zn+2H+= Zn2+H2负负正正氧化反应氧化反应还原反应还原反应现象：现象：锌棒溶解，铜棒上锌棒溶解，铜棒上有气泡有气泡A人教版选修四原电池CuZn- - -Zn2+H+H+负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-4.原电池工作原理原电池工作原理Ae-人教版选修四原电池ABCDEFG下列哪几个装置能形成原电池？下列哪几个装置能形成原电池？HVXVVXXXV思考与练习思考与练习人教版选修四原电池理论上应看到只在铜片理论上应看到只在铜片上有金属析出，实际上锌上有金属析出，实际
3、上锌片上也有金属产生，这是片上也有金属产生，这是什么原因导致的呢？什么原因导致的呢？最终又会造成什么后果最终又会造成什么后果？怎样避免和克服呢？怎样避免和克服呢？ACuSO4锌片锌片 铜片铜片想一想想一想人教版选修四原电池思考：如何才能得到持续稳思考：如何才能得到持续稳 定的电流？定的电流？分析：分析： 由于锌片与硫酸铜溶由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，片表面完全被铜覆
4、盖后，不再构成原电池，也就没不再构成原电池，也就没有电流产生。有电流产生。CuZnACuSO4人教版选修四原电池【交流【交流研讨一】研讨一】让锌片与硫酸铜让锌片与硫酸铜不直接接触不直接接触ZnSO4溶液溶液 CuSO4溶液溶液ZnCuA？改进改进如何改进原电池装置？如何改进原电池装置？硫酸铜硫酸铜CuZnAu盐桥：在盐桥：在U U型管中装满用饱和型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。溶液和琼脂作成的冻胶。人教版选修四原电池二、双液原电池二、双液原电池1.实验现象：实验现象：有盐桥存在时电流计指有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流针发生偏转，即有电流通过电路。取出盐桥，通过电路。取出盐
5、桥，电流计指针即回到零点，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。说明没有电流通过。2.工作原理：工作原理：负极（锌片）：负极（锌片）：Zn2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极（铜片）：正极（铜片）：Cu2+2e-=Cu（还原反应）（还原反应）电池反应（电池反应（总化学方程式总化学方程式）：）：Zn+Cu2+=Zn2+Cu人教版选修四原电池二、双液原电池二、双液原电池思考：思考：改进后的装置改进后的装置为什么能够持续、稳为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？在此的作用是什么？解析：解析：使使Cl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，向铜
6、盐方向移动，使使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从电子不断从Zn极流向极流向Cu极。极。（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触（2）可使连接的两溶液保持电中性）可使连接的两溶液保持电中性3.盐桥的作用：盐桥的作用：人教版选修四原电池设计双液原电池的思路：u还原剂和氧化产物为还原剂和氧化产物为负极负极的的半电池半电池u氧化剂和还原产物为氧化剂和还原产物为正极正极的的半电池半电池Zn+2Ag+=Zn2+2Agu根据电极反应确定合适的电极材料根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液和电解质溶液u外电路外电
7、路用导线连通，可以接用电器用导线连通，可以接用电器u内电路内电路是将电极浸入电解质溶液中，是将电极浸入电解质溶液中，并通过并通过盐桥盐桥沟通内电路沟通内电路人教版选修四原电池 练习：练习： 利用利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。原电池，画出示意图，写出电极反应。负极负极：Fe2e-=Fe2+ 正极：正极：Cu2+2e-=Cu CuFeCuSO4FeSO4FeCuCuSO4人教版选修四原电池四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断一般一般 负极负极 的金属的金属 正极正极 的金属的
8、金属或或 导体，以及某些金属氧化物导体，以及某些金属氧化物可以理解成：可以理解成： 与电解质溶液反应与电解质溶液反应 练习：练习：Mg-Al-HMg-Al-H2 2SOSO4 4中中 是正极，是正极， 是负极是负极 Mg-Al-NaOH Mg-Al-NaOH中中 是正极是正极 是负极是负极MgMgAlAlAlAlMgMg 活泼性强活泼性强活泼性弱活泼性弱非金属非金属负极负极人教版选修四原电池1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子（电流）流动的方向判断根据电子（电流）流动的方向判断 电子由电子由 流出，流入流出，流入 ； 电流由电流由 流出，流入流出，流入
9、。负极负极正极正极正极正极负极负极四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断人教版选修四原电池1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子（电流）流动的方向判断根据电子（电流）流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 负极负极 电子，发生电子，发生 反应反应 正极正极 电子，发生电子，发生 反应反应 失失得得氧化氧化还原还原四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断人教版选修四原电池1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子（电流）流动的方向判断根据电子（电流）流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据
10、电极反应类型判断 4.4.根据电解质溶液离子移动的方向判断根据电解质溶液离子移动的方向判断 阴离子向阴离子向 极移动（负极带正电荷）极移动（负极带正电荷） 阳离子向阳离子向 极移动（正极带负电荷）极移动（正极带负电荷） 负负正正四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断人教版选修四原电池1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子（电流）流动的方向判断根据电子（电流）流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 4.4.根据电解质溶液离子移动的方向判断根据电解质溶液离子移动的方向判断 5.5.根据电极现象来判断根据电极现象来判断 负极负极 ；
11、正极正极 ；牺牲、溶解牺牲、溶解增重、气泡增重、气泡四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断人教版选修四原电池1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子（电流）流动的方向判断根据电子（电流）流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 4.4.根据电解质溶液离子移动的方向判断根据电解质溶液离子移动的方向判断 5.5.根据电极现象来判断根据电极现象来判断 6.6.燃料电池中燃料电池中 燃料在燃料在 反应反应 氧化剂在氧化剂在 反应反应 负极负极正极正极四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断人教版选修四原电池1.判断金属的活动性判断金属的活动
12、性原电池的负极为较活泼的金属，发生氧化反应。原电池的负极为较活泼的金属，发生氧化反应。把把A、B、C、D四四块块金金属属泡泡在在稀稀H2SO4中中，用用导导线线两两两两相相连连可可以以组组成成各各种种原原电电池池。若若A、B相相连连时时，A为为负负极极；C、D相相连连，D上上有有气气泡泡逸逸出出；A、C相相连连时时A极极减减轻轻；B、D相相连连，B为为正正极极。则则四四种种金金属属的的活活泼泼性性顺顺序序由由大大到小排列为到小排列为。ACDB五、原电池原理的应用五、原电池原理的应用人教版选修四原电池2.改变化学反应速率改变化学反应速率（1 1）加快反应速率）加快反应速率实实验验室室制制取取氢氢
13、气气，用用锌锌与与稀稀硫硫酸酸反反应应。锌锌用用纯纯锌锌好好，还还是是用用粗粗锌锌好好（杂杂质质为为碳碳）？ 为为什什么么？如如果果只只有有纯纯锌锌、稀稀硫硫酸酸和和硫硫酸铜，怎么办？酸铜，怎么办？人教版选修四原电池马马口口铁铁和和白白铁铁一一旦旦有有划划痕痕后后，在在潮潮湿湿的的空空气气中，谁被腐蚀的速度快？中，谁被腐蚀的速度快？（2 2）减缓反应速率）减缓反应速率- -金属的电化防腐金属的电化防腐人教版选修四原电池3.钢铁的电化腐蚀钢铁的电化腐蚀人教版选修四原电池4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3nH2O（铁锈）（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普
14、遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件水膜呈酸性。水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2O H2CO3 H+HCO3-电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系人教版选修四原电池练练1.（07海南）依据氧化还原反应：海南）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2
15、Ag（s）设计的原电池如图所示。设计的原电池如图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：（1）电极）电极X的材料是的材料是；电解质溶液；电解质溶液Y是是；（2）银电极为电池的）银电极为电池的极，发生的电极反应为极，发生的电极反应为；X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为；（3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从电极流向电极流向电极。电极。CuAgNO3溶液溶液2Ag+ 2e- = 2AgCu- 2e- = Cu2+CuAg正正人教版选修四原电池练习练习2.（08广东卷）用铜片、银片、广东卷）用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂溶液、导线和盐桥
16、（装有琼脂-KNO3的的U型管）型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）在外电路中，电流由铜电极流向银电极在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：正极反应为：Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同反应相同ABCDC人教版选修四原电池练习练习3 如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，
17、使之平衡；小心的向烧杯中央滴入小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后溶液，片刻后可观察到的现象是可观察到的现象是( )A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜D人教版选修四原电池练练习习4、市市场场上上出出售售的的“热热敷敷袋袋”其其主主要要成成分分是是铁铁屑屑、碳碳粉粉、木木屑屑和和少少量量氯氯化化钠钠、水水等等，热热敷敷袋袋启启用用之之前前用用塑塑料料袋袋密密封封使使其其与与空空气气隔隔绝绝，启启用用时时，打打开开塑塑料料袋袋轻轻轻轻
18、揉揉搓搓就就会会放放出出热热量量，使使用用完完后后，会会发发现现有有大大量量的的铁铁锈锈存存在在，请请回回答答下下列问题：列问题：（1 1）热敷袋使用时，为什么会放出热量？）热敷袋使用时，为什么会放出热量？（2 2）碳碳粉粉的的主主要要作作用用是是什什么么？氯氯化化钠钠又又起起了了什什么作用？么作用？（3 3）试写出有关的电极反应式和化学方程式。）试写出有关的电极反应式和化学方程式。人教版选修四原电池（1）利利用用铁铁被被氧氧气气氧氧化化时时放放热热反反应应所所放放出出的的热量。热量。（2）碳碳粉粉的的主主要要作作用用是是和和铁铁粉粉、氯氯化化钠钠溶溶液液一一起起构构成成原原电电池池，加加速速
19、铁铁屑屑的的氧氧化化。氯氯化化钠钠溶溶于水，形成了电解质溶液。于水，形成了电解质溶液。（3）负极：）负极：2Fe - 4e-=2Fe2+，正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-，总反应方程式是：总反应方程式是： 2Fe+ 2H2O + O2 =2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 =4 Fe(OH)3人教版选修四原电池用途广泛的电池用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池第二节第二节 化学电源化学电源人教版选修四原电池用途广泛的电池用于用于“神六神六”的太阳能电池的太阳能电池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池
20、摄摄像像机机专专用用电电池池各各式式各各样样的的纽纽扣扣电电池池小型高性能小型高性能燃料电池燃料电池 人教版选修四原电池阅读课文阅读课文P74页并回答问题：页并回答问题：1 1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？、化学电池与其它能源相比有哪些优点？能量转换效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和能量转换效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作于维护，并可在各种环境下工作人教版选修四原电池比能量比能量单位：单位：(wh/kg)(wh/kg)，(wh/L)(wh/L)指电池单
21、位质量或单位体积所能输出电能指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少的多少比功率比功率单位单位：（：（W/kgW/kg，W/L)W/L)指电池单位质量或单位体积所能输出功率指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小的大小.电池的可储存时间的长短电池的可储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。功率大、储存时间长的电池，其质量好。2 2、判断电池的优劣标准主要是什么？、判断电池的优劣标准主要是什么？人教版选修四原电池化化学学电电池池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池氢气、甲醇、天氢气、甲醇
22、、天然气、煤气与氧然气、煤气与氧气组成燃料电池气组成燃料电池铅蓄电池铅蓄电池锌银蓄电池锌银蓄电池镍镉电池镍镉电池锂离子电池锂离子电池普通干电池普通干电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池 电池中的反应物质电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。之后，就不能再次利用。 又称充电电池或蓄又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复恢复工作能力，可多次重复使用。使用。 是一种连续地将燃是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转料和氧化剂的化学能直接
23、转化成电能的化学电源，又称化成电能的化学电源，又称连续电池。连续电池。3 3、目前化学电池主要分哪几大类？、目前化学电池主要分哪几大类？人教版选修四原电池1.碱性锌碱性锌-锰干电池锰干电池负极负极-Zn-Zn正极正极MnOMnO2 2电池反应：电池反应：电解质：电解质：KOHZn+2OH-2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2思考思考该电池的正负极材料和电解质？该电池的正负极材料和电解质？碱性锌锰电池的优点碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间比电流稳定，放电容量、时间比干电池增大几倍，不会气涨或
24、干电池增大几倍，不会气涨或漏液。漏液。( (一一) )一次电池一次电池人教版选修四原电池2、银、银-锌电池锌电池负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2AgZnAg2O电解质：电解质：KOH人教版选修四原电池3.锂电池锂电池LiMnO2非水电解质电池非水电解质电池：负极负极Li正极正极MnO2电解质电解质LiClO4+混合有机溶剂（碳酸丙烯混合有机溶剂（碳酸丙烯脂脂+二甲氧基乙烷）二甲氧基乙烷）电池反应：电池反应：负极负极Lie-=Li+正极正极MnO2+Li+e-=LiMn
25、O2总反应总反应Li+MnO2=LiMnO2人教版选修四原电池4.铅蓄电池铅蓄电池1)正负极材料正负极材料正极：正极：PbO2负极：负极：Pb2)工作机制工作机制电解质：电解质：H2SO4溶液溶液铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程放电和充电两个过程( (二二) )二次电池二次电池人教版选修四原电池放电过程总反应：放电过程总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)
26、+2e-=2PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极：负极：放电过程放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程逆过程人教版选修四原电池3)优缺点简析优缺点简析缺点：缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池离子蓄电池人教版选修四原电池大有发展前景的燃料电池大有发展前景的燃料电池燃料
27、电池燃料电池是利用是利用氢气、天然气、甲醇氢气、天然气、甲醇等燃料与等燃料与氧气或空气氧气或空气进行电化学反应时释放出进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前前燃料电池的能量转化率可达近燃料电池的能量转化率可达近80%80%，约为火力，约为火力发电的发电的2 2倍倍。这是因为火力发电中放出的废热太。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的多。燃料电池的噪声噪声及硫氧化物、氮氧化物等及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零废气污染都接近零；燃料电池发明于；燃料电池发明于1919世纪世纪3030年代末，经反复试验、改进，到年代末，经
28、反复试验、改进，到2020世纪世纪6060年代年代才开始进入实用阶段。才开始进入实用阶段。( (三三) )燃料电池燃料电池人教版选修四原电池电解液电解液H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池2e-2e-氢气氢气氧气氧气H+ OH-A负极负极正极正极O2H2H2O人教版选修四原电池5、氢氧燃料电池、氢氧燃料电池负极负极H H2 2：正极正极O O2 2：总反应：总反应：O O2+2+2H2=2H2O2H2+4OH-4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-碱性电解质：碱性电解质： KOH人教版选修四原电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池介质介质电池反应：电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性酸性负极负
29、极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+ O2+4H+ +4e-=2H2O2H2-4e-=4H+ O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH-4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-人教版选修四原电池总反应：总反应：CH4+2O2 = CO2+2H2O 正极：正极：2O2 + 8H+ + 8e = 4H2O 负极：负极：CH4+ 2H2O - 8e = CO2+8H+6、甲烷燃料电池、甲烷燃料电池酸性条件酸性条件 人教版选修四原电池总反应：总反应：CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O 正极：正极：2O2+4H2O+8e =
30、 8OH- 负极：负极：CH4+10OH-8e = CO32-+7H2O6、甲烷燃料电池、甲烷燃料电池碱性条件碱性条件 人教版选修四原电池3 O2+12H+12e = 6H2O 总反应：总反应：2CH3OH+3O2 = 2CO2+4H2O 2CH3OH + 2H2O-12 e = 2CO2+ 12H+酸性条件酸性条件 负极负极正极正极 7、甲醇燃料电池、甲醇燃料电池人教版选修四原电池2CH3OH + 4OH- + 3O2 = 2CO3 2 - + 6H2O 3O2+6H2O+12e = 12OH- 2CH3OH +16OH- - 12e = 2CO32- + 12H2O负极负极正极正极总反应总
31、反应碱性条件碱性条件 7、甲醇燃料电池、甲醇燃料电池人教版选修四原电池再写正极再写正极 反应：反应：O22H2O4e-4OH-酸性酸性 先写总反应：先写总反应：燃料在氧气中的燃烧燃料在氧气中的燃烧燃料电池的电极反应的书写燃料电池的电极反应的书写若有若有CO2生成，且电解质为强碱时，生成，且电解质为强碱时，考虑考虑CO2+2OH-=CO32-+H2OO24H+4e-2H2O碱性碱性 最后写负极反应：最后写负极反应：总反应减去正极反应总反应减去正极反应人教版选修四原电池燃料电池的电极反应的书写燃料电池的电极反应的书写 碱性溶液反应物、生成物中均无碱性溶液反应物、生成物中均无H H+ + 酸性溶液反
32、应物、生成物中均无酸性溶液反应物、生成物中均无OHOH 中性溶液反应物中无中性溶液反应物中无H H+ +和和OHOH人教版选修四原电池燃料电池的规律燃料电池的规律燃料做负极，助燃剂氧气为正极燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。起传导电子的作用。能量转化率高能量转化率高(超过超过80%)，普通的，普通的只有只有30%，有利于节约能源。，有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别：燃料电池与前几种电池的差别：氧化剂与还原剂在工作时不断补充；氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；反应产物不断排出；人教版选修四原电池 优
33、点：优点：能量转化率高，可持续使用，能量转化率高，可持续使用，对环境友好对环境友好 用途：用途：宇宙飞船，应用前景广阔宇宙飞船，应用前景广阔人教版选修四原电池书写电极反应式应注意以下几点：书写电极反应式应注意以下几点：1 1电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如应的所有规则（如“拆拆”、“平平”）；）；3 3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如原产物，与溶液的酸碱性有关（如4 4价的价的C C在在酸性酸性溶液中溶液中以以COCO2 2形式存在，在形式存在，在碱性溶液中
34、碱性溶液中以以COCO3 32-2-形式形式存在）；存在）；2 2将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；4 4溶液中不存在溶液中不存在O O2-2-：在酸性溶液中它与：在酸性溶液中它与H H结合结合成成H H2 2O O、在碱性或中性溶液中它与水结合成、在碱性或中性溶液中它与水结合成OHOH- -。人教版选修四原电池减减 少少 污污 染染节节 约约 资资 源源人教版选修四原电池1、熔融盐燃料电池具有高的发电效率、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而因而受到重视受到重视.
35、可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混的熔融盐混合物用作电解质合物用作电解质,CO为阳极燃气为阳极燃气,空气与空气与CO2的混合气为阴极助燃气的混合气为阴极助燃气,制得在制得在6500下工下工作的燃料电池作的燃料电池,完成有关的电池反应式完成有关的电池反应式:负极反应式负极反应式:,正极反应式正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-总电池反应总电池反应式式:.2CO + 2CO32- - 4e- = 4CO22CO+O2=2CO2人教版选修四原电池2 2、一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入、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（丁烷气体；电解
36、质是掺杂氧化钇（Y Y2 2O O3 3）的氧化）的氧化锆（锆（ZrOZrO2 2）晶体，在熔融状态下能传导）晶体，在熔融状态下能传导O O2 2。下列。下列对该燃料说法正确的是（对该燃料说法正确的是（ ）A A、在熔融电解质中，、在熔融电解质中，O O2-2-由负极移向正极由负极移向正极B B、电池的总反应是：、电池的总反应是：2C2C4 4H H1010 + 13O + 13O2 2 = 8CO = 8CO2 2 + + 10H10H2 2O OC C、通入空气的一极是正极，电极反应为：、通入空气的一极是正极，电极反应为：O O2 2+4e+4e- - = 2O= 2O2-2-D D、通入
37、丁烷的一极是正极，电极反应为：、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C C4 4H H1010 + + 26e26e+ 13O+ 13O2-2- = 4CO = 4CO2 2 + 5H + 5H2 2O OBC人教版选修四原电池3 3、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能、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。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：高铁电池的总反应为：下列叙述不正确的是（下列叙述不正确的是（ ）A A、放电时每转移、放电时每转移3mol3mol电子，正极有电子，正极有1mol K1mol K2 2FeOF
38、eO4 4被氧化被氧化B B、充电时阳极反应为：、充电时阳极反应为：Fe(OH)Fe(OH)3 3 - 3e- 3e- - + 5OH+ 5OH- - = = FeOFeO4 42- 2- + 4H+ 4H2 2O OC C、放电时负极反应为：、放电时负极反应为：Zn-2eZn-2e- -+2OH+2OH- - = Zn(OH)= Zn(OH)2 2D D、放电时正极附近溶液的碱性增强、放电时正极附近溶液的碱性增强放电放电充电充电3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOHA人教版选修四原电池4.据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车据媒体报道：以氢氧燃料电池
39、为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池（PEMFCPEMFC）常作为电动汽车的动力源。该燃料电）常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢为燃料，空气为氧化剂，铂做催化剂，导池以氢为燃料，空气为氧化剂，铂做催化剂，导电离子是电离子是H H+ +。下列对该燃料电池的描述中正确的。下列对该燃料电池的描述中正确的是是()点燃正极反应为：正极反应为：O2 + 4H+ + 4e= 2H2O 负极反应为：负极反应为：2H24e= 4H+总的化学反应为：总的化学反应为：2H2+O2=2H2O氢离子通过电解质向正极移动氢离子通过电解质向正极移动（A）（B）（C）（D
40、）D人教版选修四原电池5.5.碱碱性性电电池池具具有有容容量量大大、放放电电电电流流大大的的特特点点，因因而而得得到到广广泛泛应应用用。锌锌- -锰锰碱碱性性电电池池以以氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液为电解液，总反应式为：为电解液，总反应式为：Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ）A A 电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B B 电池正极电极反应式为：电池正极电极反应式为： 2MnO2sH2Ol2eMn2O3s2OHaqC C 电电池池工工作作时时，电电子子由由正正极极通通过过外外电电路路流流向向负负极极D D 外电路中每通过外电路中每通过02mol电子，锌的质量理电子，锌的质量理论上减小论上减小65gC人教版选修四原电池
