化学:江苏省2009届高三第一轮复习《化学能与电能 》学案
化学:江苏省2009届高三第一轮复习《化学能与电能 》学案第2页

 (2)氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。

总反应:2H2 + O2=2H2O

电极反应为(电解质溶液为KOH溶液)

负极:________________;

  正极:________________;

  疑难点拨

  一、原电池的正、负极的判断方法:

1、由组成原电池的两极的电极材料判断。一般是活泼的金属是负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。

  注意:如Mg、Al与NaOH溶液形成原电池;Fe、Cu与浓硝酸形成原电池。都是相对不活泼金属作负极。

  2、根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。

3、根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子流向的极为负极。

  4、根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。

  二、原电池电极反应的书写方法

  原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,书写电极反应的方法归纳如下:

  1、写出总化学反应方程式(即氧化还原反应方程式);

  2、根据总反应方程式从电子得失(或元素化合价升降)的角度,将总反应分成氧化反应和还原反应;

  3、氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,注意介质可能参与反应;

  4、验证;两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。

  典例剖析

  【例1】把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池,若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时, c极上产生大量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序为

A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a

  解析:根据原电池原理:作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强,电子流动方向是由负极流向正极,电流方向与电子流动方向相反,因此依次作出判断:活泼性a>b;c>d;a>c;d>b。答案为B。

  【例2】在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法正确的是

  A.锌片是正极,铜片上有气泡产生 B.电流方向是从锌片流向铜片

  C.溶液中硫酸的物质的量浓度减小 D.电解质溶液的pH保持不变

  解析:活泼金属锌为负极,电流方向由正极到负极,与电子流动方向相反,随着H+消耗,pH逐渐增大。答案为C

  【例3】美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。

(1)a是__极,b是__极.电极反应式分别是_____________、______________。

(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供.已知这种电池发1度电能生成350g水,试计算能量的转化率。(已知: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);=-572kJ/mol)