第四章_第二节_化学电源(精品).ppt

《第四章_第二节_化学电源(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章_第二节_化学电源(精品).ppt（45页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第二节第二节 化学电源化学电源选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理2023/4/91 形形色色的电池形形色色的电池 A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa极极 b极极化学电源化学电源2023/4/92 形形色色的电池形形色色的电池化学电源化学电源2023/4/93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化学电源化学电源2023/4/94用途广泛的电池用途广泛的电池用于用于“神六神六”的太阳能电的太阳能电池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

2、电池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化学电源化学电源2023/4/951、化学电池、化学电池l化学电池是将化学能转变为电能的装置。化学电池是将化学能转变为电能的装置。l它主要包括一次电池、二次电池、燃料电池。它主要包括一次电池、二次电池、燃料电池。一次电池一次电池（干电池）：活性物质消耗到一定（干电池）：活性物质消耗到一定程度，就不能使用；程度，就不能使用；二次电池二次电池（充电电池或蓄电池）：放电后可（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电使活性物质获得再生；以再充电使活性物质获得再生；燃料电池燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学：一种连续将燃料和氧化剂的化学

3、能直接转换成电能的化学电池。能直接转换成电能的化学电池。化学电源化学电源2023/4/962、化学电池的分类、化学电池的分类化学电池化学电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碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池锂离子电池锂离子电池银锌蓄电池银锌蓄电池普通普通锌锰锌锰干电池干电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池化学电源化学电源2023/4/973、化学电源的组成、化学电源的组成正极：常选用金属氧化物正极：常选用金属氧化物负极：常选用较活泼金属负极：常选用较活泼金属与活性物质一起构成电极的添加剂一般有：导电剂、与活性物质一起构成电极的添加剂一般有：导电剂、粘结剂、

4、缓蚀剂等。粘结剂、缓蚀剂等。电解液：高导电率，化学稳定性好、不易挥发、易于电解液：高导电率，化学稳定性好、不易挥发、易于 长期贮存长期贮存隔膜：较高离子传输能力，较低电子导电能力，好的隔膜：较高离子传输能力，较低电子导电能力，好的化学稳定性和一定的机械强度。化学稳定性和一定的机械强度。化学电源化学电源2023/4/984、衡量电池优劣的指标、衡量电池优劣的指标比能量：比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，符号电能的多少，符号(Wh)/kg,(Wh)/L(Wh)/kg,(Wh)/L比功率：比功率：电池单位质量或单位体积所能输出电池单位质量或单位体积所能输

5、出功率的大小，符号功率的大小，符号W/kg,W/LW/kg,W/L储存时间：储存时间：电池的储存时间的长短电池的储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要。适合使用者的需要。化学电源化学电源2023/4/99一、一次一、一次电池电池(又叫干电池又叫干电池)普通锌锰电池普通锌锰电池碱性电池碱性电池 锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌普通锌-锰干电池的结构锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等1、普通干电池、普通干电池负极负极正极正极电池反应：电池反

6、应：（Zn）：）：Zn 2e-=Zn2+（MnO2和和C）：）：优点：制作简单、价格便宜。优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。缺点：放电时间短，电压下降快。2NH4+2MnO2+2e-=2NH3+Mn2O3+H2OZn+2NH4+2MnO2=Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O一次电池一次电池2023/4/910 随着用电器朝着随着用电器朝着小型化、多功能化发小型化、多功能化发展的要求，对电池的展的要求，对电池的发展也提出了小型化、发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。多功能化发展的要求。体积小、性能好的碱性锌锰电池应运体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要

7、特征是电解液由原来而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。流大幅度提高。一次电池一次电池2023/4/9112、碱性锌、碱性锌-锰干电池锰干电池电解质：电解质：KOH负极：负极：ZnZnZn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：正极：MnOMnO2 22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-缺点：缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：优点：比能量和储存时间有所提高，适

8、用于大电流比能量和储存时间有所提高，适用于大电流 和连续放电和连续放电电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2氢氧化氧锰氢氧化氧锰一次电池一次电池2023/4/9123、锌银钮扣电池、锌银钮扣电池正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-负极：负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2锌银电池的负极是锌银电池的负极是Zn，正，正极是极是Ag2O，电解质是，电解质是KOH。总反应总反应:Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2一次电池一次电池2023/4/9134、锂电池、锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电锂是密度最小的金属，用锂作为电池

9、的负极，跟用相同质量的其他金属作池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。负极相比较，使用寿命大大延长。一次电池一次电池2023/4/9144、锂电池、锂电池（非水有机溶剂电解液）（非水有机溶剂电解液）负极：负极：2Li-2e-=2Li+，正极：正极：I2+2e-=2I-，总反应：总反应：2Li+I2=2LiI跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，跟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、储存高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。为什么？寿命长。为什么？与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂提供电子数最多

10、。提供电子数最多。一次电池一次电池2023/4/915二、二次电池二、二次电池1、铅蓄电池、铅蓄电池 铅蓄电池是以平行排列的铅蓄电池是以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替地填板为主架，栅格中交替地填充着负极和正极地铅和二氧充着负极和正极地铅和二氧化铅，电解质为化铅，电解质为H2SO4溶液。溶液。H2SO4二次电池特点：二次电池特点：又称又称充电电池充电电池或或蓄电池蓄电池，放电后可以再充电，放电后可以再充电，使活性物质可以获得再生。这使活性物质可以获得再生。这类电池可反复多次使用。类电池可反复多次使用。二次电池二次电池2023/4/916放电过程总反

11、应：放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb+SO42-2e-=PbSO4 正极：正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 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二次电池二次电池2023/4/917充电过程充电过程PbSO4 +2e-=Pb+SO42-还原反应还原反应阴极：阴极：阳极：阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-氧化反应氧化反应接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应：充电过程总反应：2PbS

12、O4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电二次电池二次电池2023/4/918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、价格低廉价格低廉二次电池二次电池2023/4/919(白色沉白色沉淀淀)过程过程放电过程放电过程充电过程充电过程负极反应负极反应正正极反应极反应两电极质量两电极质量硫酸溶液硫酸溶液能量能量转换转换PbPb(铅铅)PbSOPbSO4 4(

13、硫酸铅硫酸铅)PbOPbO2 2PbSOPbSO4 4增加增加硫酸浓度变硫酸浓度变小小,密度密度变变小小化化学学能能电电能能PbSOPbSO4 4 PbOPbO2 2PbSOPbSO4 4(硫酸铅硫酸铅)PbPb(铅铅)减减少少硫酸硫酸浓浓度度变变大大,密度密度变变大大电电能能化学化学能能(负极负极)(正正极极)(电解液电解液)电池反应电池反应Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电二次电池二次电池2023/4/9202.镍氢电池镍氢电池圆柱可充镍氢电池圆柱可充镍氢电池 方形可充镍氢电池方形可充镍氢电池 镍氢（镍氢（MH-Ni)电池电池负极：负极：1/2H2+OH-

14、e-=H2O 正极：正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-电池反应：电池反应：1/2H2+NiOOH Ni(OH)2 放电放电充电充电二次电池二次电池2023/4/921 能量密度高；能量密度高；无镉污染，是一种绿色电池；无镉污染，是一种绿色电池；可大电流快速充放电；可大电流快速充放电；电池工作电压为电池工作电压为1.2V1.2V；在小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合在小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合动力车上逐步得到应用。动力车上逐步得到应用。Ni/MH电池优点：电池优点：二次电池二次电池2023/4/9223.锂离子电池锂离子电池电池式：电池式：电池反应：电

15、池反应：LiCoO2C6CoO2LiC6 二次电池二次电池2023/4/923锂离子电池的优越性能锂离子电池的优越性能 相对于传统的镉镍电池相对于传统的镉镍电池(Ni/Cd)(Ni/Cd)和氢镍电池和氢镍电池(Ni/MH),(Ni/MH),锂离子电池的电压大约是它们的锂离子电池的电压大约是它们的3 3倍倍;重量比能量密重量比能量密度提高了约度提高了约3 3倍倍;对于同样的功率消耗，对于同样的功率消耗，锂离子电池锂离子电池的使用期限约为镍镉电池的的使用期限约为镍镉电池的2.252.572.252.57倍倍.现在锂离现在锂离子电池已经是电子信息产品设计人员的普通配置子电池已经是电子信息产品设计人员

16、的普通配置.1.1.工作电压高工作电压高 2.2.比能量大比能量大 3.3.循环寿命长循环寿命长 4.4.自放电率低自放电率低 5.5.无记忆效应无记忆效应 6.6.污染小污染小二次电池二次电池2023/4/924电池名称电池名称电压电压主要优缺点主要优缺点普通电池普通电池（锌锰电池）（锌锰电池）1.5V1.5V优点优点：使用方便，便宜。：使用方便，便宜。缺点缺点：寿命、存放期短，约：寿命、存放期短，约1.51.5年，年，不能不能 充电充电。碱性锌锰电池碱性锌锰电池1.5V1.5V优点优点：电容量大，使用寿命长。：电容量大，使用寿命长。缺点缺点:不能充电不能充电，价格较高。，价格较高。锌银纽扣

17、电池锌银纽扣电池1.5V1.5V优点优点：体积和质量都小，寿命长，约：体积和质量都小，寿命长，约2 2年年缺点缺点：不能充电不能充电，价格高。，价格高。镍镉电池镍镉电池1.3V1.3V优点优点：体积小，质量轻，寿命长，：体积小，质量轻，寿命长，可充可充 放电放电约约30003000次。次。缺点缺点：价格高。：价格高。铅蓄电池铅蓄电池2V2V优点优点：电压稳，电容量大，：电压稳，电容量大，可充电可充电便宜。便宜。缺点缺点：笨重，防震性差，不防漏：笨重，防震性差，不防漏部分主流产品供电基本原理、性能和相对价格部分主流产品供电基本原理、性能和相对价格二次电池二次电池二次电池二次电池一次电池一次电池一

18、次电池一次电池一次电池一次电池二次电池二次电池2023/4/925三、燃料电池三、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池）1、氢、氢氧燃料电池氧燃料电池 酸性电解质：酸性电解质：碱性电解质碱性电解质负极负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O正极正极:O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:2H2+O2=2H2O负极：负极：2H2-4e-=4H+正极：正极：O2+4H+4e-=2H2O总反应：总反应：2H2+

19、O2=2H2O燃料电池燃料电池2023/4/926燃料电池燃料电池2023/4/927燃料电池燃料电池介质电池反应：2H2+=2H2O 酸性负极正极中性负极 正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-燃料电池燃料电池2023/4/928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2 2负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产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（如物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的价的C在在

20、酸性溶液中酸性溶液中以以CO2形式存在，在形式存在，在碱性溶液中碱性溶液中以以CO32-形式存在）；形式存在）；1 1将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，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；总反应减去一极反应即得到另一极反应；3 3溶液中不存在溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与：在酸性溶液中它与H+结合成结合成H2O、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OH-；燃料电池燃料电池2023/4/9292 2、铝、铝-空气空气-海水电池海水电池 19911991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为年，我国首创，用作海

21、上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。负极负极：4A1-12e4A1-12e-4A14A13+3+正极正极：3O3O2 2+6H+6H2 2O+12eO+12e-12OH12OH-电池总反应式电池总反应式：4A1+3O4A1+3O2 2+6H+6H2 2O O4A1(OH)4A1(OH)3 3 这种海水电池比这种海水电池比“干电池干电池”的能量高的能量高20205050倍。倍。燃料电池燃料电池2023/4/9303、甲烷、甲烷-氧燃料电池氧燃料电池 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOHKOH溶液中作电极，又在两极溶液

22、中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气上分别通甲烷和氧气:负极负极：CHCH4 4+10OH+10OH-8e-8e-COCO3 32-2-+7H+7H2 2O O 正极正极：2O2O2 2 +4H+4H2 2O +8eO +8e-8OH8OH-电池总反应式电池总反应式：CHCH4 4+2O+2O2 2+2KOH+2KOH K K2 2COCO3 3+3H+3H2 2O O思考：思考：甲醇燃料电池甲醇燃料电池（电解质为电解质为KOHKOH）燃料电池燃料电池2023/4/931燃料电池燃料电池介质左边多一个氧原子左边少一个氧原子酸性+2H+2H+H H2 2O O+H+H2 2O 2HO 2H+中性

23、+H+H2 2O O 2OH2OH-+H+H2 2O 2HO 2H+碱性+H+H2 2O O 2OH2OH-+2OH+2OH-H H2 2O O结合氧原子结合氧原子结合氧原子提供氧原子提供氧原子提供氧原子燃料电池燃料电池2023/4/932固体燃料电池固体燃料电池介质电池反应：2H2+=2H2O 负极正极负极 正极2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O 2H2-4e-+2O2=2H2O O2+4e-=2O2 燃料电池燃料电池2023/4/933小结小结:燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池 除能量转化率除能量转化率 高外还可持续使用，不污染环

24、境。高外还可持续使用，不污染环境。一般的可燃物均可与一般的可燃物均可与O2组成燃料电池组成燃料电池，如，如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电 解液，二者电极反应式是有区别的解液，二者电极反应式是有区别的。如如甲烷甲烷-氧燃料电池氧燃料电池在在酸性介质中的电极反应酸性介质中的电极反应为：为：负极：负极：CH4+2H2O-8e-CO2+8H+正极：正极：2O2+8H+8e-4H2O 总反应式为：总反应式为：CH4+2O2 CO2+2H2O燃料电池燃料电池2023/4/934负极：负极：Al+4OH

25、3e-=Al O2+2H2O 正极：正极：2H2O+2 e-=H2+2OH 总：总：2Al+2OH+2H2O=2Al O2+3H2 负极：负极：Cu 2e-=Cu 2+正极：正极：2H+NO3+e-=NO2+H2O总：总：Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu 2+2H2O燃料电池燃料电池2023/4/935心脏起博器中用了这样一个原电池(示意图)：已知人体血液的pH值在7.357.45之间。将心脏起博器，植入如图红色区域静脉血管内静脉血管内，请写出电极反应式并分析其工作原理。放出电脉冲进行工作放出电脉冲进行工作Zn-Zn-负极，负极，Pt-Pt-正极；人体体液作正极；人体体液作电解质，溶解氧做

26、氧化剂。电解质，溶解氧做氧化剂。负极反应：负极反应：2Zn-4e+4OH2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)=2Zn(OH)2 2 正极反应：正极反应：O O2 2+4e+2H+4e+2H2 2O=4OHO=4OH-电池反应：电池反应：2Zn+O2Zn+O2 2+2H+2H2 2O=2Zn(OH)O=2Zn(OH)2 2燃料电池燃料电池2023/4/9361、银银器器皿皿日日久久表表面面逐逐渐渐变变黑黑色色，这这是是由由于于生生成成硫硫化化银银，有有人人设设计计用用原原电电池池原原理理加加以以除除去去，其其处处理理方方法法为为：将将一一定定浓浓度度的的食食盐盐溶溶液液放放入入一一铝铝制制容容

27、器器中中，再再将将变变黑黑的的银银器器浸浸入入溶溶液液中中，放放置置一一段段时时间间后后，黑黑色会褪去而银不会损失。色会褪去而银不会损失。试试 回回 答答：在在 此此 原原 电电 池池 反反 应应 中中，负负 极极 发发 生生 的的 反反 应应 为为 ；正极发生的反应为正极发生的反应为 ；反反应应过过程程中中产产生生臭臭鸡鸡蛋蛋气气味味的的气气体体，原原电电池池总总反反应应方程式为方程式为 Al-3e-=Al3Ag2S+2e-=2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S思考思考燃料电池燃料电池2023/4/9372.熔熔融融盐盐燃燃料料电电池池具具有有高高的

28、的发发电电效效率率，因因而而受受到到重重视视，可可用用Li2CO3和和Na2CO3的的熔熔融融盐盐混混合合物物做做电电解解质质，CO为为阳阳极极燃燃气气，空空气气与与CO2的的混混合合气气为为阴阴极极助助燃燃气气，制制得得在在650下下工工作作的的燃燃料料电电池池，完完成成有有关关的电池反应式：的电池反应式：负极反应式：负极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式：正极反应式：总电池反应：总电池反应：2CO2+O2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2燃料电池燃料电池2023/4/9383.氢氢镍镍电电池池是是近近年年开开发发出出来来的的可可充充电电电电池池，它它可可以以

29、取取代代会会产产生生镉镉污污染染的的镉镉镍镍电电池池。氢氢镍镍电电池池的的总总反反应应式是：式是：1/2H2+NiO(OH)Ni(OH)2据此反应判断，下列叙述中正确的是（据此反应判断，下列叙述中正确的是（）A.电池放电时，负极周围溶液的电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原电池充电时，氢元素被还原D.电池放电时，电池放电时，H2是负极是负极CD放电放电充电充电燃料电池燃料电池2023/4/9394.有有人人设设计计出出利利用用CH4和和O2的的反反应应，用用铂铂电电极极在在KOH溶溶液液中中构构成成原原电

30、电池池。电电池池的的总总反反应应类类似似于于CH4在在O2中中燃烧，则下列说法正确的是燃烧，则下列说法正确的是 ()每消耗每消耗1molCH4可以向外电路提供可以向外电路提供8mole-负极上负极上CH4失去电子，电极反应式：失去电子，电极反应式：CH4+10 OH-8e-=CO32-+7 H2O 正极上是正极上是O2获得电子，电极反应式为：获得电子，电极反应式为：O2+2 H2O+4 e-=4 OH-电池放电后，溶液电池放电后，溶液pH升高升高 A.B.C.D.A 燃料电池燃料电池2023/4/940 5.“嫦嫦娥娥一一号号”的的成成功功发发射射，标标志志着着我我国国航航天天技技术术已已达达

31、到到了了一一个个新新的的领领域域。在在航航天天技技术术上上使使用用的的氢氢氧氧燃燃料料电电池池具具有有高高能能、轻轻便便、无无污污染染的的优优点点。氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸酸式式和和碱碱式式两两种种，它它们们放放电电时时的的总总反反应应都都可可以以表表示示为为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，酸酸式式电电池池中中电电解解质质是是酸酸，其其负负极极反反应应可可表表示示为为2H2H2 2-4e-4e-=4H=4H+，则则其其正正极极反反应应式式为为_ _ _。碱碱式式电电池池的的电电解解质质是是碱碱，其其正正极极反反应应式式为为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4

32、e-=4OH=4OH-，则则其其负负极极反反应可表示为应可表示为_。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 燃料电池燃料电池2023/4/941思维拓展思维拓展 以镁条、铝片为电极，以稀以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：实验：如图，剪取约如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，用的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜

33、，使镁条与铝片分别与量程为砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为500A的的教学演示电表的教学演示电表的“”、“”端相连接，迅速端相连接，迅速将两电极插入盛有将两电极插入盛有1mol/L NaOH溶液的烧杯溶液的烧杯中。中。燃料电池燃料电池2023/4/942开始，开始，电表指针向右偏移约电表指针向右偏移约500A500A，铝片表面有许多，铝片表面有许多气泡，气泡，很快很快电流逐渐减小至电流逐渐减小至0 0；随后随后，指针向左偏移，指针向左偏移，且电流且电流逐渐逐渐增大至约增大至约400A400A，此时此时，铝片表面气泡有，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。所减少，但镁条表面只

34、有极少量的气泡产生。根据以根据以上实验现象，回答下列问题：上实验现象，回答下列问题：MgAl1mol/LNaOH溶液溶液燃料电池燃料电池2023/4/943(1)开始阶段，原电池的正极是开始阶段，原电池的正极是 （填（填“Mg”或或“Al”）片；铝片表面产生的气泡是）片；铝片表面产生的气泡是 ；负极发生的反应是；负极发生的反应是 。(2)随后阶段，铝片发生的电极反应式是随后阶段，铝片发生的电极反应式是 ；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因是：；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因是：2H2O+2e-=H2+2OH-（极少），试判断此电极发（极少），试判断此电极发生的主要反应是生的主要反应是 ；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是的可能原因是 。Al H2 Mg+2OH-2e-=Mg(OH)2Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O O2+2H2O+4e-=4OH-铝片中含有杂质，构成原电池。铝片中含有杂质，构成原电池。燃料电池燃料电池2023/4/944Thanks 谢谢您的观看！2023/4/945