山東省德州市平原一中高二化學(xué) 原電池的工作原理課件

1.1.試從電極的活潑性、電極反應(yīng)類型、電子流向等角試從電極的活潑性、電極反應(yīng)類型、電子流向等角度分析怎樣判斷原電池的正、負(fù)兩極？度分析怎樣判斷原電池的正、負(fù)兩極？提示：提示：（1 1）通過金屬電極的活潑性：活潑性強(qiáng)的為負(fù)）通過金屬電極的活潑性：活潑性強(qiáng)的為負(fù)極，弱的為正極。極，弱的為正極。（2 2）通過電極反應(yīng)：）通過電極反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生還原反應(yīng)。（3 3）通過電子流向及反應(yīng)中電子得失：）通過電子流向及反應(yīng)中電子得失：負(fù)極負(fù)極電子流出，反應(yīng)中失電子；電子流出，反應(yīng)中失電子；正極正極電子流入，反應(yīng)中得電子。電子流入，反應(yīng)中得電子。2.2.試探究下列原電池裝置的電極情況：試探究下列原電池裝置的電極情況：提示：提示：（）裝置中）裝置中MgMg、AlAl均與鹽酸反應(yīng)，且活潑性均與鹽酸反應(yīng)，且活潑性MgAlMgAl，故，故MgMg作負(fù)極，作負(fù)極，AlAl作正極；（作正極；（）裝置中）裝置中AlAl與與NaOHNaOH溶液反應(yīng)而溶液反應(yīng)而MgMg不反應(yīng)，故不反應(yīng)，故AlAl作負(fù)極，作負(fù)極，MgMg作正極；作正極；（）裝置中，）裝置中，F(xiàn)eFe在濃在濃HNOHNO3 3中鈍化，而中鈍化，而CuCu與濃與濃HNOHNO3 3反反應(yīng)，故應(yīng)，故CuCu作負(fù)極，作負(fù)極，F(xiàn)eFe作正極。作正極。3.3.試從電極反應(yīng)的類型和離子的移動(dòng)方向兩方面比較試從電極反應(yīng)的類型和離子的移動(dòng)方向兩方面比較原電池和電解池的不同。原電池和電解池的不同。1.1.原電池、電解池的電極材料是否一定參與反應(yīng)。原電池、電解池的電極材料是否一定參與反應(yīng)。提示：提示：不一定。不一定。燃料電池中的電極只起導(dǎo)電作用，燃料電池中的電極只起導(dǎo)電作用，不參與電極反應(yīng)。不參與電極反應(yīng)。原電池的正極、電解池的陰極一般不參與電極反應(yīng)。原電池的正極、電解池的陰極一般不參與電極反應(yīng)。2.2.以鋅和稀硫酸反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池為例設(shè)計(jì)原電池（寫以鋅和稀硫酸反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池為例設(shè)計(jì)原電池（寫出設(shè)計(jì)思路并畫出示意圖）。出設(shè)計(jì)思路并畫出示意圖）。提示：提示： 3.3.設(shè)計(jì)原電池時(shí)，應(yīng)怎樣選擇電極材料？設(shè)計(jì)原電池時(shí)，應(yīng)怎樣選擇電極材料？提示：提示：選擇還原性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，易導(dǎo)電且比選擇還原性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，易導(dǎo)電且比負(fù)極活動(dòng)性弱的物質(zhì)作正極。負(fù)極活動(dòng)性弱的物質(zhì)作正極。負(fù)極必須能夠和電解負(fù)極必須能夠和電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，因此負(fù)極一般是活潑的質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料。金屬材料。設(shè)計(jì)燃料電池時(shí)，電極本身不參與反應(yīng)，設(shè)計(jì)燃料電池時(shí)，電極本身不參與反應(yīng)，正負(fù)極可以使用相同的惰性電極。正負(fù)極可以使用相同的惰性電極。 【典例【典例2 2】鉛蓄電池是典型的可充電型電池，電池總反】鉛蓄電池是典型的可充電型電池，電池總反應(yīng)式為：應(yīng)式為：Pb+PbOPb+PbO2 2+4H+4H+ +2SO+2SO4 42-2- 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O。請(qǐng)回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：請(qǐng)回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）： （1 1）放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是）放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是_；電解；電解液中液中H H2 2SOSO4 4的濃度將變的濃度將變_；當(dāng)外電路通過；當(dāng)外電路通過1 mol1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g_g。（2 2）在完全放電耗盡）在完全放電耗盡PbOPbO2 2和和PbPb時(shí)，若按圖連接（圖中時(shí)，若按圖連接（圖中電極為放電前的電極），電解一段時(shí)間后，則在電極為放電前的電極），電解一段時(shí)間后，則在A A電極電極上生成上生成_，電極反應(yīng)：，電極反應(yīng)：_，B B電極上生成電極上生成_，電極反應(yīng)，電極反應(yīng)_，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性放電前將極的極性放電前將_。 【思路點(diǎn)撥【思路點(diǎn)撥】（1 1）可充電型電池放電時(shí)是原電池；）可充電型電池放電時(shí)是原電池；（2 2）電極參與反應(yīng)；）電極參與反應(yīng)；（3 3）電極反應(yīng)和電池反應(yīng)的關(guān)系。）電極反應(yīng)和電池反應(yīng)的關(guān)系。 【自主解答【自主解答】（1 1）放電時(shí)正極上發(fā)生還原反應(yīng)，由總）放電時(shí)正極上發(fā)生還原反應(yīng)，由總電池反應(yīng)知，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)為電池反應(yīng)知，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)為PbOPbO2 2，產(chǎn)物為，產(chǎn)物為PbSOPbSO4 4，同時(shí)消耗，同時(shí)消耗H H2 2SOSO4 4，故正極反應(yīng)為：，故正極反應(yīng)為：PbOPbO2 2+2e+2e- -+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O。（2 2）當(dāng)完全耗盡）當(dāng)完全耗盡PbOPbO2 2和和PbPb時(shí)，按圖連接時(shí)，時(shí)，按圖連接時(shí)，A A極為電極為電解池的陰極，電解質(zhì)溶液中解池的陰極，電解質(zhì)溶液中PbSOPbSO4 4產(chǎn)生的產(chǎn)生的PbPb2+2+，在此極，在此極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)PbSOPbSO4 4+2e+2e- -Pb+SOPb+SO4 42-2-；而；而B B為為電解池的陽極，電極反應(yīng)可由總電池反應(yīng)電解池的陽極，電極反應(yīng)可由總電池反應(yīng)2PbSO2PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+PbOPb+PbO2 2+4H+4H+ +2SO+2SO4 42-2-，減去陰極反應(yīng)得到，減去陰極反應(yīng)得到，PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O OPbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- -。答案答案：（1 1）PbOPbO2 2+2e+2e- -+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O 小小 4848（2 2）Pb PbSOPb PbSO4 4+2e+2e- -Pb+SOPb+SO4 42-2- PbOPbO2 2PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O OPbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- - 對(duì)換對(duì)換