人教版高考化学一轮复习选择性必修1化学反应原理第8章化学反应与电能第1节原电池与化学电源课件.ppt

解析:由图可知,通入空气的含催化剂的多孔电极为电池的正极,Zn为负极,A项错误;放电时,空气中的氧气在含催化剂的多孔电极(正极)上得电子发生还原反应生成ZnO2,正极反应式为O2+Zn2++2e-══ZnO2,B项正确;放电时Zn电极为负极,电势低,C项错误;充电时为电解池,总反应为ZnO2Zn+O2↑,则生成1molZn,理论上生成1molO2,标准状况下的体积为1mol×22.4L·mol-1=22.4L,D项正确。6.(双选)科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法错误的是()。A.电极a为电池的负极B.电极b上发生的电极反应:O2+4H++4e-══2H2OC.电路中每通过4mol电子,在正极消耗44.8LH2SD.每17gH2S参与反应,有2molH+经质子膜进入正极区CD解析:根据题目可知,该电池为燃料电池,根据燃料电池的特点,通氧气的一极为正极,故电极b为正极,电极a为负极,A项正确;电极b为正极,正极上氧气得电子,B项正确;从装置图可以看出,电池总反应为2H2S+O2══S2+2H2O,电路中每通过4mol电子,正极上应该消耗1molO2,负极上应该有2molH2S反应,但是题目中没有给定标准状况下,所以不一定是44.8L,C项错误;17gH2S即0.5molH2S,0.5molH2S参与反应会消耗0.25molO2,根据正极反应式O2+4H++4e-══2H2O,可知有1molH+经质子膜进入正极区,D项错误。第二环节关键能力形成能力点1运用电极反应式或总反应式表征电化学装置工作原理的能力整合建构1.原电池电极反应式的书写书写电极反应式时,首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极,然后结合电解质溶液的环境确定电极产物,最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。电极反应式书写的一般方法有:(1)拆分法。①写出原电池的总反应,如2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+。②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应,注明正、负极,并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应:正极:2Fe3++2e-══2Fe2+负极:Cu-2e-══Cu2+(2)加减法。①写出总反应,如Li+LiMn2O4══Li2Mn2O4。②写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极),如Li-e-══Li+(负极)。③利用总反应式与上述的一极反应式相减,即得另一个电极的反应式,即LiMn2O4+Li++e-══Li2Mn2O4(正极)。2.燃料电池电极反应式的书写第一步:写出燃料电池反应的总反应式。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和后的反应。如甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应式为CH4+2O2══CO2+2H2O①CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应式为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是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应式有所不同,大致有以下四种情况:(1)酸性电解质溶液环境下的电极反应式:O2+4H++4e-══2H2O;(2)碱性电解质溶液环境下的电极反应式:O2+2H2O+4e-══4OH-;(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下的电极反应式:O2+4e-══2O2-;(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下的电极反应式:第三步:根据电池总反应式和正极反应式,写出负极反应式。问题引领如何从氧化还原反应的视角理解化学电源的结构及其工作原理?点拨化学电源就是一个实现氧化还原反应自发进行,让电子定向移动起来,形成电流对外做功的装置。其作用是让还原剂失电子发生氧化反应和氧化剂得电子发生还原反应在不同的地方(负极和正极)发生。电子通过导线定向移动进而形成电流,失去电子的一极叫负极,还原剂在此发生氧化反应;得到电子的一极叫正极,氧化剂在此发生还原反应;内电路中带电粒子在正负极间电势差的作用下定向移动,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,从而保证形成闭合回路,同时又保证正负极间存在电势差,使化学电源能较长时间地对外供电。训练突破1.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池总反应为LixC6+Li1-xCoO2══LiCoO2+C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()。A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-══xLi++