内容正文:
第一节 化学反应与能量变化(5)
电极反应式的书写
第六章 化学反应与能量
【学习目标】 通过阅读课本36-39页
1. 掌握原电池正负极的判断方法。
2. 掌握根据原电池反应书写电极反应式的方法。
【重难点】
原电池正负电极的判断
电极反应式的书写
一、原电池中正负极的判断
列物质
标得失
看环境
配守恒
两式相加
验总式
找反应物、产物
将氧化还原反应拆分为两个半反应
负极:氧化反应,失电子;
正极:还原反应,得电子
在电解质环境中形成稳定电极产物
酸性条件:配 H+、H2O
碱性条件:配 OH—、H2O
电荷守恒、质量守恒、电子守恒
负极+正极,与总反应对照
二、原电池中电极反应式的书写
1、 (类似氧化还原反应书写)
2、利用总反应书写电极反应式
① 书写总反应方程式
② 找出正、负极
③ 写电极反应式
负极:失去电子
正极:得到电子
标出电子转移方向、数目
负极:还原剂 —ne— == 氧化产物
正极:氧化剂 —ne— == 还原产物
写出镁、铝与稀硫酸组成的原电池的电极反应式
稀硫酸
1、找出该原电池反应的方程式:
2、找出负极:
3、写出负极电极式:
4、正极反应由总反应减负极反应可得正极(Al):
Mg+2H+=Mg2++H2 ↑
Mg
Mg失去电子:Mg-2e-=Mg2+
2H+ + 2e-= H2↑
1、找出该原电池反应的方程式:
2、找出负极:
3、写出负极电极反应式:
②考虑Al3+能与电解质NaOH溶液反应:
则负极反应为 ①+②:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
4、正极反应(Mg):总反应减负极反应:
2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑
Al
①首先,Al失去电子:
6H2O + 6e- = 3H2 ↑ + 6OH-
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
Al-3e-=Al3+
写出镁、铝与氢氧化钠溶液组成原电池的电极反应式
纽扣电池的两极材料分别为锌、氧化银
电解质溶液:KOH溶液
1、找出负极:
2、写出负极电极反应式:
② Zn2+与KOH溶液反应:
则负极反应为①+②:
3、正极反应(Ag2O):总反应减负极反应
Zn
①Zn失电子:Zn-2e-=Zn2+
Ag2O + 2e- + H2O =2Ag + 2OH-
Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
Zn2++2OH-=Zn(OH)2
所用电极:惰性电极 (Pt、石墨、Au)
电解质溶液:
① 酸性电解质溶液;eg:H2SO4溶液
② 碱性电解质溶液;eg:NaOH溶液
③ 熔融氧化物;eg:Y2O3
④ 熔融碳酸盐;eg:K2CO3
燃料包含:H2、CH4、C2H5OH等 (负极)
燃料电池电极反应式的书写
氧化剂: O2 (正极)
导
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。
第二步:写出电池的正极反应式
燃料电池一般在正极发生还原反应的为O2,
电解质溶液不同,电极反应不同。
第三步:负极反应式= 总反应式—正极反应式
第一步:写出电池总反应式:
酸性电解质:O2+ 4H+ + 4e- = 2H2O
碱性电解质:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
固体电解质 (高温下能传导O 2-):O2 + 4e- = 2O2-
熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3):O2 + 2CO2 + 4e-= 2CO32-
第一步:
甲烷燃料电池 (电解质溶液为KOH溶液)
总反应为:CH4+2O2+2NaOH == Na2CO3+3H2O
第二步:
该燃料电池为碱性电解质:
第三步:
负极反应:总反应减去正极反应式
总反应式和正极反应式转移电子相等时,才能直接相减
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O ①
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O ②
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH -
CH4 — 8e- +10OH- == CO32- +7H2O
负氧正还
先总后分
注意介质
电极反应式书写要点:
思
完成导学提纲的深入学习和迁移应用;
存在的疑问写在【我有问题要问】
前8分钟
阅读课本第39页以及导学案知识清单,回答下列问题:
如何根据原电池反应书写电极反应式?
燃料电池正极反应式存在哪四种情况?
后5分钟
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( )
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:
4OH-- 4e- == 2H2O+O2↑
C.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