原电池电极反应式的书写ppt课件.pptx

电化学中电极反应式的书写技巧电化学中电极反应式的书写技巧复习：氧化还原反应（本质氧化还原反应（本质：电子在反应物之间的转移：电子在反应物之间的转移）一、原电池中电极反应式的书写一、原电池中电极反应式的书写先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证电极产物在电解质溶液的环境中，应稳定存在。列物质列物质标得失标得失看环境看环境配守恒配守恒两式相加两式相加验总式验总式1、列物质，标得失 若两电极为金属电极，根据金属的活泼性判断出正负极。负极:失电子（发生氧化反应），生成阳离子， 考虑该阳离子是否与电解质溶液反应。正极:溶液中阳离子得电子（发生还原反应）。再找出得失电子的数量。2、看环境 配守恒 负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式； 如：碱性介质中生成的H+ 应让其结合OH- 生成水。 电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒，得失电子守恒等加以配平。3、两式相加验总式 正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。 例例1:结合下图判断，下列叙述正确的是结合下图判断，下列叙述正确的是 A和和中正极均被保护中正极均被保护B和和中负极反应均是中负极反应均是Fe2e=Fe2C和和中正极反应均是中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和和中分别加入少量中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀溶液，均有蓝色沉淀( A )例2:写出镁、铝与电解质溶液组成的原电池，电极反应式。负极反应式：正极反应式：AlAl3e3e4OH4OHAlOAlO2 22H2H2 2O O6H6H2 2O+6eO+6e- - =3H =3H2 2 +6OH +6OH- -NaOH为电解质为电解质H H2 2SOSO4 4溶液为电解质溶液为电解质负极反应式：正极反应式：Mg2 2e eMg2+2H+2eH2解析：当NaOHNaOH为电解质溶液时，为电解质溶液时，因为Al能与NaOHNaOH反应，所以反应，所以Al为负极，Mg为正极1 1、找出该原电池反应的方程式：、找出该原电池反应的方程式： 2Al2Al2H2H2 2O O2NaOH2NaOH2NaAlO2NaAlO2 23H3H2 22 2、找出负极：、找出负极：AlAl3 3、分解负极行为：、分解负极行为： 首先，首先，AlAl失去电子：失去电子：AlAl3e3eAlAl3 3 考虑考虑AlAl3 3能电解质能电解质NaOHNaOH溶液反应：溶液反应：AlAl3 34OH4OHAlOAlO2 22H2H2 2O O则负极反应为与的加合：则负极反应为与的加合：AlAl3e3e4OH4OHAlOAlO2 22H2H2 2O O4 4、正极反应由总反应减负极反应可得正极（、正极反应由总反应减负极反应可得正极（MgMg）：）： 6H6H2 2O+6eO+6e- - =3H =3H2 2 +6OH +6OH- -当H H2 2SOSO4 4溶液为电解质时：溶液为电解质时：因为MgMg的活泼性大于的活泼性大于AlAl，所以为，所以为MgMg负极，负极，AlAl为正极为正极负极反应式：负极反应式：Mg2 2e eMg2+正极反应式：2H+2eH2应用：燃料电池电极反应式的书写应用：燃料电池电极反应式的书写如：H2O2燃料电池乙醇氧气燃料电池电极：惰性电极（Pt、石墨、Au）。电解质溶液：酸性电解质溶液如：H2SO4溶液；碱性电解质溶液如：NaOH溶液；熔融氧化物如：Y2O3; 熔融碳酸盐如：K2CO3等。燃料包含：可然性气体H2；烃如：CH4；醇如C2H5OH等具体书写方法：第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O；甲烷燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 式+式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O第二步：写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H+4e- =2H2O（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式： O2+2H2O+4e-=4OH- （3）固体电解质（高温下能传导O2-）环境下电极反应式： O2+4e- =2O2-（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下电极反应式： O2+2CO2+4e2CO32-。第三步：根据电池总反应式和正极反应 式写出电池的负极反应式电池负极反应式 =电池的总反应式-电池正 极反应式注意： 总反应式和正极反应式转移电子相等时才能直接相减，否则，要先配平，再相减。 1下图为氢氧燃料电池原理示意 图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 Aa电极是负极 Bb电极的电极反应为：4OH-4e-= 2H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置( B )2科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为： AH22OH2H2O2eBO24H4e2H2OCH22e2HDO22H2O4e4OH( C )3一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-BO2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)CCH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H(aq)+6eDO2(g)+2H2O(1)+4e=4OH( C )4、以甲烷和氧气组成的燃料电池，以KOH为电解质，负极反应式：；正极反应式：；总反应式：；以H2SO4溶液为电解质：负极反应式：；正极反应式：；总反应式：；CH4+10OH+8e=CO32+7H2OO2 +2H2O+4e=4OHCH4 + 2KOH + 2O2 = K2CO3 + 3H2OCH48e+H2O=CO2 +HO2 +H+4e=H2OCH4 + 2O2 = CO + H2O解析： 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以： 总反应为：CH4 + 2KOH + 2O2 = K2CO3 + 3H2O。 正极的电极反应式为：O2 +2H2O+4e=4OH。负极反应式=总反应式-正极反应式（得失电子相等） 所以负极的电极反应式：CH4+10OH+8e=CO32+7H2O以H2SO4溶液为电解质：总反应为：CH4 + 2O2 = CO + H2O正极的电极反应式为：O2 +H+4e=H2O。负极反应式=总反应式-正极反应式（得失电子相等）负极发生的反应：CH48e+H2O=CO2 +H正极正极:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2 试写出放电时的正、负极,充电时的阴、阳极的电极反应式。 放电放电负极负极:Fe-2e-+2OH-= Fe(OH)2 充电：充电：阴极：阴极：Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH- 阳极：阳极：Ni(OH)2+2OH-2e-= NiO2+2H2O写出甲烷燃料电池在固体电解质（高温下能传导O2-）下的电极反应式答案：正极反应：O2+4e-=2O2- 负极反应：CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O写出甲烷燃料电池在熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下的电极反应式正极反应式：O2+2CO2+4e2CO32- 负极反应式：CH4+4CO32-8e= 5CO2+2H2O 小 结一、简单原电池电极反应式的书写1.列物质 标得失2.看环境 配守恒3.两式相加验总式二：复杂原电池电极反应式的书写二：复杂原电池电极反应式的书写第一步：写出电池总反应式并用双线桥分析第一步：写出电池总反应式并用双线桥分析第二步：先写简单级反应式（第二步：先写简单级反应式（金属电池负极简单，燃料电池正极简单金属电池负极简单，燃料电池正极简单）第三步第三步：总反应：总反应式式-简单极反应式简单极反应式=另一极反应式另一极反应式 电极反应式书写要点负 氧 正 还负 氧 正 还先 总 后 分先 总 后 分注 意 介 质注 意 介 质H2O2燃料电池燃料电池COO2燃料电池燃料电池CH4O2燃料电池燃料电池CH3OHO2燃料电池燃料电池