选择性必修1 化学反应原理 · 人教版
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20 原电池习题课

免费读1253字2024-07-22

  老师:同学们好,今天这节课我们上一节元剑池的习题课,这是本节课的学习目标。下面我们首先看例1,请大家还是按暂停键自己先思考一下这个问题。下面我们来分析一下这道试题。题干中指出其工作原理如图所示,那我们看图中最重要的信息就是锂离子的移动方向。在原电池的工作原理中,正离子是向正极迁移的,所以我们可以确定电极b应该是负极,电极a为正极。然后我们在观察题干中给的电池反应,我们依据氧化还原理不难分析出来,单治理,是富集材料,其变化为失去电子生成正一价的锂离子,所以负极区的电极反应应该是这样的,正极的反应物是留疤,由图可知正极应该是多不反应。首先留疤变成里二流疤,然后逐渐生成里二流六,里二流四、李二、刘二。

  老师:同学们思考整个正极的这个变化过程中,哪种元素的原子个数是不变的,变化的又是什么呢?你抓住了这个问题,正极的电极反应就很容易写出来了。经过分析我们应该能够清楚,在这里边硫元素正极区硫元素的原子个数是不变的,变化的应该是从负极区源源不断迁移过来的锂离子和从负极经外电路流入正极的电子。那这样的话,我们看依据元素守恒,是不是我们就可以补上两个锂离子?依据电荷守恒,我们再补上两个垫子,这样我们就可以写出第一步的电极反应,是这样的,接着我们来看第二部里二流八到里二流六的电极反应如何书写,我们还是要抓住留守恒,所以我们先把硫进行配平,这样保证都是24个硫。这样我们就看出来前面有6个里,后边有8个里,还是需要迁移过来两个里离子,同时还需要有两个电子参与变化,这样第二步的电极反应也可以写出来。那么同学们也可以试着再写一写第三步和第四步的电极反应。

  老师:我们看这是一道高考题,这个题目应该是比较新颖的,正级的材料是特殊的,然后还涉及到多步反应。但是通过刚才的分析,我们看只要你抓住了原电池的工作原理,当你具备了基本的氧化还原的知识,还有守恒的思想,我们这道题是不难解答的。我们再来看例2,同学们先暂停思考一下,以一种新型的二次电池为素材,考察电化学知识。解决二次电池的试题,我们可以从三个方面去分析,第一,弄清充电和放电过程。我们来看总反应,显然活泼,金属钠与二氧化碳的这个反应为自发过程,而碳酸钠与碳的反应是非自发的,所以放电过程应该是钠与二氧化碳的反应。第二,能够运用原电池原理分析放电过程。我们依据氧化还原知识和给出来的这个电池工作的装置图,我们可以得出来,左侧金属钠所在的这个区域为负极区,右侧镍所在的区域为正极区,二氧化碳在正极区参加反应,电解质溶液中应该存在的是钠离子和高铝酸根离子,放电时负极区钠湿电子变成钠离子,正极区应该是二氧化碳得电子。

  老师:但是二氧化碳得电子生成什么呢?这是这一道题的难点。我们要想把正极反应书写清楚,我们需要参看总反应。我们来看,在总反应中,二氧化碳正4价的碳德电子应该变成0价的碳,这应该是电极反应。但是反应要遵守元素守恒和电荷守恒,你

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