[精品]电池的电极材料与电极反应.doc

《[精品]电池的电极材料与电极反应.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电池的电极材料与电极反应电化学屮的电极反应不仅与电极材料有关，而且与电解质溶液有关，是屮学化学屮的一个比较复杂的问题，因此，如何确定电极反丿应及怎样书写电极反应方稈式也就成了教学中的一个难点。我认为采用下列方法认识电池和电极反应能有效地突破这一难点。一、原电池的电极材料与电极反应根据形成原电池的电极材料，我们可以把原电池分为下列三种类型。1、原电池的一极为活泼金属电极，另一极为不活泼金属电极或悄性电极在这种原电池屮，活泼金属电极一定是原电池的负极，直接参与电极反应，失去电了发生氧化反应；不活泼金属电极或恰性

2、电极是原电池的正极，不参与电极反应，电解质溶液屮具有氧化性的物质（分了或离子）在该电极上得到电子发生还原反应，使得电解质溶液屮的溶质发生变化，溶液的性质也发生相应的变化；电池中的电子由负极流向正极（可通过导线传递，当两电极直接相接触就直接传递）；溶液屮的阴离了向负极运动，阳离了向正极运动。如在铜锌原电池屮，锌（Zn）为负极失去电了，发生电极反应：Zn-2e~=Zn24；铜（Cu）为正极,硫酸溶液中的氢离子GD在铜极上得到电子,发生电极反应:2H++2e^H2t,电了由锌极流向铜极，溶液屮的屮向正极移动，溶液

3、的pH增大。钢铁的腐蚀就是这种情况。2、原电池的一极为活泼金属电极，另一极为具有氧化性的化合物电极在这种原电池屮，活泼金屈电极一定是原电池的负极，育接参与电极反应，失去电了发生氧化反应；具有氧化性的化合物电极也育接参与电极反应，得到电了发生还原反应。其中，电解质溶液有的参与反应,有的不参与反应，这要看具体情况而定。如在纽扣电池中（电解质溶液为KOH溶液），锌为负极失去电了,发生电极反应：Zn+20H-2e"=ZnO+H2O；A^O为正极得到电子，发生电极反应：Ag2O+H2O+2e~=2Ag+2OH"o在纽

4、扌II电池中溶液的浓度是不变的，0H一向负极移动。这种电池多为蓄电池。[例1]（09浙江理综，12）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离了电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+陂电的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Lio.35NiO,^^2Lio.85Ni02o下列说法不正确的是（）•••A.放电时，负极的电极反应式:Li-e"=Li+R.充电时，Lio技N0既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电

5、过程屮Li+向负极移动在锂离子电池中,Li是电池的负极,失去电子,形成Li*向正极移动;Lio.85NiO2化合物是电池的正极,得到电了，并与负极生成的Li+结合形成Lio.85NiO2,Ni的化合价降低。当反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应。由于Li可以与水反应，故应为非水材料。所以答案为D。3、原电池的两极都是惰性电极（如石墨电极）在这种原电池中，电池的两极部不参与电极反应，而是具有还原性的物质（分了或溶液中的离了）在一极失去电了，发生氧化反应；具有

6、氧化性的物质（分子或溶液屮的离子）在另一极得到电了，发生还原反应。其屮，电解质溶液一般会参与电极反应。这种电池一般是燃烧电池。如碱性氢氧燃烧电池，正极、负极都是石墨，氢气在一极失去电了，发生电极反应：2Il2+40ir-4e-=4II20；氧气在另一极得到电了，发生电极反应：O2+2H2（）+4e=40H。[例2]（2009年江苏卷,12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是（）质子交换脛A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为：C6Hi20c+6H20-24e二

7、6CO2f+24HC.放电过程中,片从正极区向负极区迁移224D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下C0：气体——L6在这种微生物燃料电池屮，葡萄糖失去电了生成C02的一极为负极，02得到电了生成水的一极为正极,H卜向正极运动。A项屮高温条件下微生物会变性，D项屮消耗lmol氧气就生成lmol二氧化碳，标准状况下体积是22.41,,所以B选项正确。二、电解池的电极材料与电极反应电解池屮的电极材料一般退情性电极，这样能有效地电解化合物溶液。当电解池的两极都用情性电极进行电解时，还原性强的

8、离了或者分了首先在阳极上失去电了，发生氧化反应；氧化性强的离子或者分子首先在阴极上得到电了，发生还原反应。在电解池中，由于阴极与电源的负极相连，即使阴极使用活泼金属材料（碱金属、碱十-金属除外）如Fe、Cu等，金属也得到保护，不参与电极反应。如果阳极使用金屈材料（Pt、Au除外），则阳极金屈首先失去电了，发生氧化反应；具有氧化性的物质（分了或离了）在阴极得到电了，发生还原反应。电镀和电解精炼就属于这种情况。三、一