原电池及化学电源教学案
- 格式:doc
- 大小:1.16 MB
- 文档页数:15
20原电池和化学电源一、考纲要求1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
二、原电池的工作原理1. 原电池的基本概念(1)概念:原电池就是将转变成的装置。
(2)本质:通过自发进行的氧化还原反应,使反应中电子转移而产生电流,反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生,这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。
(3)形成条件:① 活动性不同的两电极(连接):较活泼的金属作为负极,发生氧化反应,电子流出;较不活泼的金属或能导电的非金属(如石墨等)做正极,发生还原反应,电子流入,电极本身不发生改变;② 电解质溶液(插入其中并与电极自发反应);③ 电极形成闭合电路;④ 能自发的发生氧化还原反应(有明显电流时需要此条件)。
★【注意】① 不能形成“活泼金属一定做负极”的思维定势,原电池中判断电极时的利用的是两电极的相对活泼性;② 原电池中,电池材料可能与电解质发生反应,也可能与电解质不反应;③ 形成闭合回路的方式有很多,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触;④ 有的原电池产生的电流比较大,可以对外做功;而有的原电池电极上发生的反应很慢,产生的电流极其微弱,不能对外做功。
2. 原电池的反应原理(1)电极反应:负极:金属电子,化合价,发生。
正极:溶液中离子电子或氧气得电子(吸氧腐蚀),化合价,发生。
正负极共同反应为发生氧化还原反应。
(2)电荷流向:外电路——电子由沿流向,电流则由沿流向负极。
内电路——阳离子向电极的移动,阴离子向电极移动,从而实现电荷的移动。
(3)原电池的判定:先分析有无外接电源,有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”:一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,两极插入电解质溶液中;三看回路,形成闭合回路或两极接触。
原电池的优秀教学设计【优秀5篇】高二必修一化学原电池教案篇一【教学目标】1、掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2、通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。
3、在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解;电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探究教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?(教师巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?[生]:总结:出现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些?[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:[播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
《设计原电池化学电源》教学设计一、教材分析“化学能与电能”是高中化学必修课程中化学反应规律的内容,与元素化合物的知识相比,“化学能与电能”概念的建构过程具有丰富的化学学科核心素养的发展价值,是高中一年级全体学生都要重点学习的内容。
该内容可以安排2课时。
第1课时的教学重点是:理解氧化还原反应与原电池原理之间的关系,了解原电池的形成条件,分析简单原电池的工作原理;第2课时设计原电池与常见的化学电源。
新课标的内容要求:知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
学业要求:能举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要素,并能分析简单原电池的工作原理。
因此,该节内容重点是要让学生体验作为不同角色的工作者,思考问题的不同角度,在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。
二、学情分析初中化学已经从燃烧的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,《化学能与电能》的第一课时学习了原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。
所以本课时设计:通过简单原电池装置的设计,增强学生的创新精神;然后了解生活中的各种化学电源的原理,电极材料,电子流向等,既增强了学生的分析、综合、应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
三、素养目标【教学目标】1.会设计简单的原电池。
2.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
3.掌握构成电池的要素,了解不同电极材料对电池性能的影响。
【评价目标】1、科学探究:认识构成原电池的条件及其原理,判断原电池的正负极。
2、创新意识:利用原电池原理能设计原电池。
3、宏观辨识与微观探析:会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。
四、教学重点、难点1.教学重点:简易原电池装置的设计2.教学难点:简易原电池装置的设计五、教学方法情境引入法、任务驱动法、实验探究法、归纳总结法、查阅资料法六、教学设计思路化学电源与学生的生活息息相关,通过换位思考,让学生担任不同的角色,导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程,增强学生的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电极材料,电子流向,电池的缺陷,既增强了学生的分析,综合,应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
化学电源教案教案标题:化学电源教案教学目标:1. 理解化学电源的概念和原理2. 掌握化学电源的分类和特点3. 了解化学电源在日常生活和工业生产中的应用4. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神教学内容:1. 化学电源的定义和基本原理2. 化学电源的分类:原电池和干电池3. 化学电源的特点和优缺点4. 化学电源在生活和工业中的应用教学重点和难点:重点:化学电源的概念、分类和应用难点:化学电源的原理和特点教学方法:1. 教师讲授结合示范2. 实验操作演示3. 小组讨论和展示4. 学生自主探究和实验设计教具准备:1. 实验器材:锌片、铜片、酸、电线、灯泡等2. 实验记录表和实验报告模板3. 多媒体课件和视频资料4. 化学电源的示意图和实物教学过程:1. 导入:通过展示化学电源的实物和图片,引发学生对化学电源的兴趣,提出问题引导学生思考。
2. 概念讲解:介绍化学电源的定义和基本原理,引导学生理解化学电源产生电能的过程。
3. 分类和特点:讲解化学电源的分类和特点,引导学生分析不同类型电池的优缺点。
4. 应用探究:通过案例分析和实例展示,让学生了解化学电源在日常生活和工业生产中的应用。
5. 实验操作:设计简单的化学电源实验,让学生动手操作,观察实验现象并记录数据。
6. 总结讨论:引导学生总结实验结果,归纳化学电源的特点和应用,展开讨论交流。
7. 实践应用:布置实验报告和小组展示任务,让学生将所学知识运用到实际生活中。
教学反思:通过本节课的教学,学生对化学电源的概念和原理有了初步的了解,实验操作能力和科学探究精神得到了培养。
在今后的教学中,可以加强案例分析和实践应用,引导学生将所学知识与实际生活和工作联系起来,提高学生的学习兴趣和能力。
必修化学电源教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的经典范文,如工作总结、工作计划、演讲致辞、规章制度、合同协议、条据文书、励志名言、好词好句、教学资料、其他范文等等,想了解不同范文格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of classic sample essays, such as work summaries, work plans, speeches, rules and regulations, contract agreements, policy documents, inspirational quotes, good words and sentences, teaching materials, other sample essays, and more. If you want to learn about different sample formats and writing methods, please stay tuned!必修化学电源教案必修化学电源教案【7篇】我们也将会学习如何将所学知识应用于实际生活中,并培养良好的价值观和道德品质。
初中物理《原电池》教案(优秀3篇)初中物理《原电池》教案篇一1、分析本节内容的地位和作用本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。
掌握本节知识,对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护,研究探索发明新电池有重要意义。
2、了解学情底码已有基础:对原电池原理有初步认识;具有一定的实验探究能力。
局限认识:氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
发展方向:通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高探索解决问题的能力。
3、明确教学目标知识与技能:深入了解原电池的工作原理。
对原电池的形成条件有更完整的认识。
学会书写电极反应式和电池总反应。
能根据反应设计简单的。
原电池。
过程与方法:通过Pb-CuSO4电池的设计活动,感悟科学探究的思路和方法,进一步体会控制变量在科学探究中的应用。
情感态度与价值观:通过设计原电池,激发学生学习兴趣,感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。
4、研究教学重点和难点教学重点:原电池工作原理和形成条件教学难点:氧化还原反应完全分开在两极(两池)发生及盐桥的作用。
5、确定教学方式与教学手段以“教师启发引导,学生实验探究,自主分析设计”的学习方式学习。
在教师引导下,通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件,最终实现知识和能力上的跨越。
6、教学设计过程和意图(1)情境导课:让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。
联系生活,吸引学生注意力,唤起学生学习欲望。
(2)回顾原电池:复习基本概念,温故而知新。
学生回忆原电池的有关内容,调动学生思考,回忆概念为后期探究作准备。
板书(便于学生直观记忆、理解掌握):1.概念2.电极名称3.构成条件4.原电池工作原理(展示微观过程)(3)设计原电池:(板书)活动一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反应,自主设计原电池。
纸上谈兵重温原电池原理。
第六章化学反应与能量〖课题〗第三课时原电池化学电源〖复习目标〗(1)了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
(2)了解常见化学电源的种类及其工作原理。
〖教学重点〗原电池的工作原理、电极方程式的书写〖教学难点〗电极方程式的书写〖教学过程〗【知识精讲】1、原电池概念及原理(1)原电池原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
(2)原电池构成条件及判断①具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。
②具有电解质溶液。
③形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。
④是否存在能自发进行的氧化还原反应★☆判断(3)原电池工作原理示意图以铜锌原电池为例①反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极子移向②两个装置的比较装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区,能避免能量损耗。
③原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:【说明】①在原电池装置中,电子由负极经导线流向正极,阳离子在正极上获得电子,通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路,传导电流,电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。
②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同,相加便得到总反应方程式。
③阴离子要移向负极,阳离子要移向正极。
这是因为:负极失电子,生成大量阳离子积聚在负极附近,致使该极附近有大量正电荷,所以溶液中的阴离子要移向负极;正极得电子,该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷,所以溶液中的阳离子要移向正极。
④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动,但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。
原电池教案(优秀3篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的经典范文,如工作资料、求职资料、报告大全、方案大全、合同协议、条据文书、教学资料、教案设计、作文大全、其他范文等等,想了解不同范文格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of classic model essays, such as work materials, job search materials, report encyclopedia, scheme encyclopedia, contract agreements, documents, teaching materials, teaching plan design, composition encyclopedia, other model essays, etc. if you want to understand different model essay formats and writing methods, please pay attention!原电池教案(优秀3篇)在教学工作者开展教学活动前,就不得不需要编写教学设计,借助教学设计可以更好地组织教学活动。
原电池教学案例(五篇模版)第一篇:原电池教学案例原电池原理的教学案例一、教学背景1,学生:中学2,学科:化学 3,课时:1 4,准备实验材料: 桔子锌片铜片电线小灯泡二、教学目标知识目标1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。
2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。
3、能利用所学知识进行知识的运用。
能力目标培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。
情感、态度目标引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究,培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。
三、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
四、探究难点通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
五、教学方法思考探究观察分析:实验教学,合作探究,分析讨论,总结归纳。
六、探究过程【引入】电池与我们的生活息息相关,在生活中哪些地方会用到电池?(学生踊跃回答)电池对我们的生活如此重要,那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗?告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于1799年发明的,又称伏打电池,也就是今天我们要学习的原电池【提问]原电池的工作原理是什么呢?【展示】西红柿电池。
(观看趣味实验,激发探究原电池工作原理的欲望。
)【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的工作原理【实验探究】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验:实验1:把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。
测量溶液的温度,分析能量变化情况实验2:把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。
实验3:把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。
要求同学认真观察现象,并思考原因【学生回答】1、锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气化学能转化为热能2、铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应3、铜片上有气泡【教师设疑】铜不与稀硫酸反应,铜片上的气体是哪里来的?【学生讨论】学生激烈讨论的焦点问题有:1、铜片上的气体是什么?2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?3、锌片有什么变化?溶液中氢离子浓度发生了什么变化?讨论结果:锌失去的电子通过导线转移到铜片上,氢离子在铜片上得电子转变为氢气【引导】怎样通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上?【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。
选修四 原电池及化学电源1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件3如图是CuZn 原电池,请填空:(1)反应原理(2)①电子方向:从负极流出沿导线流入正极; ②电流方向:从正极沿导线流向负极;③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(3)盐桥作用①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷(盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极),使原电池不断产生电流。
[深度归纳] (1)两种装置的比较图Ⅰ中Zn 在CuSO 4溶液中直接接触Cu 2+,会有一部分Zn 与Cu 2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高,电能效率低。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长,电能效率高。
(2)原电池正、负极的判断注意:原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成活泼电极一定作负极的思维定式。
如在Mg-NaOH(aq)-Al原电池中Al为负极;在Cu-浓硝酸-Fe(Al)原电池中Cu为负极。
4.原电池原理的两个应用(1)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(2)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。
例如,在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
[应用体验]1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在化学反应中,所有自发的放热反应均可以设计成原电池。
( )(2)在Mg-NaOH(aq)-Al电池中负极反应为Al-3e-+4OH-===AlO-2+2H2O。
( )(3)相同情况下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。
( )(4)原电池反应时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极。
( )答案:(1)×(2)√(3)√(4)×2.在如图所示的5个装置中,不能形成原电池的是____________(填序号)。
③装置发生的电极反应式为_______________________________________________________________________________________。
答案:②④负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:2H++2e-===H2↑考法1 原电池的原理1.(2018·潍坊一模)根据光合作用原理,设计如图原电池装置。
下列说法正确的是( )A.a电极为原电池的正极B.外电路电流方向是a→bC.b电极的电极反应式为O2+2e-+2H+===H2O2D.a电极上每生成1 mol O2,通过质子交换膜的H+为2 molC [根据图示可知,a电极上H2O转化为H+和O2,发生氧化反应,则a电极为原电池的负极,A项错误;a电极为负极,b电极为正极,外电路电流方向应从正极到负极,即b→a,B项错误;根据图示可知,b电极上O2得电子转化为H2O2,电极反应式为O2+2e-+2H+===H2O2,C项正确;a电极上每生成1 mol O2,转移4 mol电子,则通过质子交换膜的H+为4 mol,D项错误。
]2.(2019·厦门模拟)将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如图所示的原电池。
下列说法不正确的是 ( )A.盐桥中的K+移向FeCl3溶液B.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极D [A项,甲池中石墨电极为正极,乙池中石墨电极为负极,盐桥中阳离子向正极移动,所以向FeCl3溶液迁移,正确;B项,反应开始时,乙中I-失去电子,发生氧化反应,正确;C项,当电流计读数为零时,说明没有电子发生转移,反应达到平衡,正确;D项,当加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,作为负极,而乙中石墨成为正极,错误。
] [思维建模] 原电池的工作原理简图考法2 原电池原理的应用3.M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接放入NaHSO4溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。
则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是 ( )A.P>M>N>E B.E>N>M>PC.P>N>M>E D.E>P>M>NA [由①知,金属活动性:M>N;M、P用导线连接放入NaHSO4溶液中,M表面有大量气泡逸出,说明M 作原电池的正极,故金属活动性:P>M;N、E构成的原电池中,N作负极,故金属活动性:N>E。
] 4.设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+强。
(1)负极反应式:_________________________________________。
(2)正极反应式:_________________________________________。
(3)电池总反应方程式:___________________________________。
(4)在框中画出装置图,指出电极材料和电解质溶液:①不含盐桥(2)2Fe3++2e-===2Fe2+(3)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(4)①②[思维建模] 原电池设计的思维模板(1)正、负极材料的选择:根据氧化还原关系找出正、负极材料,一般选择活泼性较强的金属作为负极;活泼性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。
(2)电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。
但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。
(3)画装置图:注明电极材料与电解质溶液。
但应注意盐桥不能画成导线,要形成闭合回路。
考点二| 常见化学电源的分类及其工作原理1.银锌钮扣电池银锌钮扣电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH,其电极反应如下:负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
2.碱性锌锰电池碱性锌锰电池的负极是Zn,正极是MnO2,电解质是KOH,其电极反应如下:负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
3.铅蓄电池总反应式为放电Pb+PbO 2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电提醒:(1)二次电池充电时的电极连接即正极接正极,负极接负极。
(2)充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电时的阳极反应与放电时的正极反应相反,充电时的阴极反应与放电时的负极反应相反。
燃料电池中的常见燃料有氢气、烃(CH 4、C 2H 6)、烃的衍生物(甲醇、乙醇)、CO 、金属(Al 、Li 等),燃料在电池中的负极发生反应。
1.氢氧燃料电池2②书写电极反应式时,注意介质参与的反应。
[深度归纳] 化学电源中电极反应书写的一般方法思路 (1)明确两极的反应物;(2)明确直接产物:根据负极氧化、正极还原,明确两极的直接产物;(3)确定最终产物:根据介质环境和共存原则,找出参与的介质粒子,确定最终产物; (4)配平:根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
注意:①H +在碱性环境中不存在;②O 2-在水溶液中不存在,在酸性环境中结合H +,生成H 2O ,在中性或碱性环境结合H 2O ,生成OH -;③若已知总反应式时,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得到较难写出的另一极的电极反应式。
2.以甲醇为燃料,写出下列介质中的电极反应和总反应酸性溶液⎩⎪⎨⎪⎧正极:32O 2+6e -+6H +===3H 2O负极:CH 3OH -6e -+H 2O===CO 2+6H +总反应:CH 3OH +32O 2===CO 2+2H 2O碱性溶液⎩⎪⎨⎪⎧正极:32O 2+6e -+3H 2O===6OH-负极:CH 3OH -6e -+8OH -===CO 2-3+6H2总反应:CH 3OH +32O 2+2OH -===CO 2-3+3H 2O(3)固体氧化物(O 2-可移动⎩⎪⎨⎪⎧正极:32O 2+6e -===3O2-负极:CH 3OH -6e -+3O 2-===CO 2+2H 2O 总反应:CH 3OH +32O 2===CO 2+2H 2O熔融碳酸盐正极通入CO 2⎩⎪⎨⎪⎧正极:32O 2+6e -+3CO 2===3CO 2-3负极:CH 3OH -6e -+3CO 2-3===4CO 2+2H 2O总反应:CH 3OH +32O 2===CO 2+2H 2O[应用体验]1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)太阳能电池不属于原电池。
( )(2)碱性锌锰电池的负极附近的介质的碱性增强。
( ) (3)铅蓄电池的两极在电池工作时质量均增加。
( )(4)氢氧燃料电池的正极反应式均为O 2+4e -+4H +===2H 2O 。
( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)×2.CO 为燃料,O 2为氧化剂,碱性溶液作电解质溶液,电池工作时负极反应式为________________,正极反应式为________________,总反应式为___________________________________________________。
答案:CO -2e -+4OH -===CO 2-3+2H 2O 12O 2+2e -+H 2O===2OH -2CO +O 2+4OH -===2CO 2-3+2H 2O考法1 一次电池与二次电极1.(2019·兰州模拟)被称为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片(在其一边镀锌,在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为Zn +2MnO 2+H 2O===ZnO +2MnOOH 。
下列说法正确的是( )A .该电池的正极为锌B .该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数约为1.204×1023D.电池正极反应式为MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-D [A项,由电池反应知,Zn元素化合价由0变为+2,Zn失电子作负极,错误;B项,该电池中二氧化锰参加反应且作氧化剂,错误;C项,电子不进入电解质溶液,电解质溶液导电是通过离子定向移动形成电流,错误;D项,正极上二氧化锰得电子发生还原反应,电极反应式为MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH -,正确。