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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3,节 化学能转化为电能,电池,第,1,课时 原电池的工作原理,1,试剂和仪器：,CuSO,4,溶液,锌粉,锌片,铜片,检流计,(G),导线,大烧杯,将锌粉加入,CuSO,4,溶液中,会发生反应,:Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,。,该反应是放热反应,请设计实验将该反应所释放的能量转,化为电能并实施你设计的实验。画出装置图并标出名称。,G,Zn,Cu,CuSO,4,溶液,2,正极,(Cu):Cu,2+,+2e,-,=,Cu,(,还原反应）,负极,(,Zn),:,Zn-2e,-,=Zn,2+,(,氧化反应）,一、原电池的工作原理,1.,负极失电子,电子经导线流向正极,溶液中的阳离子在正极表面得电子。,Cu,Zn,-,-,-,Zn,2+,Cu,2+,阳离子,阴离子,SO,4,2-,2.,电极反应,电子沿导线传递,产生电流,3,这是改进后的,Cu-Zn,原电池,仍能形成电流。,如图所示,还能形成电流吗？,观察,.,思考,4,常用琼脂和,KCl,。,Cl,-,向锌盐方向移动,K,+,向铜盐方向移动,使硫酸锌和硫酸铜溶液一直保持,电中性,从而保证电子,(,带负电荷,),不断从,Zn,极流向,Cu,极。,了解盐桥的成分和作用：,G,Zn,Cu,CuSO,4,溶液,导线的作用是传递电子,联通外电路。而盐桥的作用则是联通内电路。,同时盐桥还减小副反应的发生。,5,氧化反应,Zn-2e=Zn,2+,铜锌原电池,电解质溶液,H,2,SO,4,失,e,沿导线传递,有电流产生,还原反应,2H,+,+2e,-,=H,2,阴离子,阳离子,总反应：,负极,正极,2H,+,+2e,-,=H,2,Zn-2e,-,=Zn,2+,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,Zn+H,2,SO,4,=ZnSO,4,+H,2,(,离子方程式）,（化学方程式）,电极反应,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,阳离子,原 电 池 原 理,外电路,内电路,6,原电池的组成条件：,有两个活动性不同的电极,电极材料均插入电解质溶液中,两极相连形成闭合电路,一个自发进行的氧化还原反应,7,例,2,关于如图所示装置的叙述,下列叙述正确的是,(),A,铜是阳极,铜片上有气泡产生,B,铜片质量逐渐减少,C,电流从锌片经导线流向铜片,D,铜离子在铜片表面被还原,D,8,不一定。例如：,负极：,2Al+8OH,6e,-,=2Al(OH),4,正极：,6H,2,O+6e,-,=3H,2,+6OH,根据金属活动性顺序表可知,镁比铝活泼。,用镁和铝作原电池的两电极,镁一定作负极吗？,总反应：,2Al+2OH,+6H,2,O=2Al(OH),4,+3H,2,9,二、原电池原理的应用,1.,加快氧化还原反应的速率,原因：锌置换出铜,形成铜,-,锌原电池,加快了反应速率。,例如：用锌和稀硫酸反应制氢气,常加入少量,CuSO,4,溶液。,Cu,Zn,CuSO,4,溶液,10,2.,比较金属的活动性,一般负极是活泼金属,正极金属的活泼性较弱。,例：把,a,、,b,、,c,、,d,四块金属浸泡在稀硫酸中,用导线两,两相连可以组成各种原电池若,a,、,b,相连时,a,为负极；,c,、,d,相连时,c,为负极；,a,、,c,相连时,c,为正极；,b,、,d,相,连时,b,为正极则这四种金属的活动性顺序由大到小为,。,a,b,c,d,a,c,d,b,a,c,d,b,11,1.,如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其,悬在盛水的烧杯中,使之平衡；小心地向烧杯中央滴入,CuSO,4,溶液,片刻后可观察到的现象是,(),A.,铁圈和银圈左右摇摆不定,B.,保持平衡状态,C.,铁圈向下倾斜,D.,银圈向下倾斜,D,12,2.,对于原电池的电极名称,下列叙述正确的是,(),A.,电子流入的为负极,B.,比较活泼的为正极,C.,电子流入的为正极,D.,发生氧化反应的为正极,C,13,3.,银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,其充电和放电,过程可以表示为,:,2Ag+Zn(OH),2,Ag,2,O+Zn+H,2,O,则电池放电时,负极上发生反应的物质是（）,A.Ag B.Zn(OH),2,C.Ag,2,O D.Zn,D,0,+2,充电,放电,14,不要妄自菲薄,你要始终认为自己是很有价值的。,15,第,2,课时 化学电源,16,1.,了解常见化学电源的种类及其工作原理；,2.,通过学习几种重要的化学电源,了解原电池在实际生活中的应用。,17,锂电池,干电池,叠,层,电,池,钮,扣,电,池,化学电源：能够实际应用的原电池,18,化学,电源,一次电池,二次电池,燃料电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,锂离子电池,银锌蓄电池,普通,锌锰,干电池,锌银钮扣电池,(,干电池,),(,蓄电池或,可充电电池,),了解化学电源的分类,19,1.,普通锌锰电池,一、干电池,用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充,NH,4,Cl,、,ZnCl,2,和淀粉作电解质溶液,还填充,MnO,2,的黑色粉末吸收正极放出的,H,2,防止产生极化现象。,20,负极：,正极：,Zn-2e,-,=Zn,2+,2NH,4,+,+2e,-,=2NH,3,+H,2,（,1,）酸性锌锰电池,请写出各电极的电极反应：,21,（,2,）碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵作电解质,其电极反应为：,负极：,Zn+2OH,-,-2e,-,=ZnO+H,2,O,正极：,MnO,2,+2H,2,O+2e,-,=Mn(OH),2,+2OH,-,电池反应为：,Zn+MnO,2,+H,2,O=ZnO+Mn(OH),2,0,+4,+2,+2,22,铅蓄电池,（,1,）正负极材料,正极：,PbO,2,负极：,Pb,电解质：,H,2,SO,4,溶液,2.,二次电池,既能放电又能充电,23,正极：,阴极：,阳极：,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,充电,放电,负极：,放电：原电池,充电：电解池,Pb-2e,-,+SO,4,2-,=PbSO,4,PbO,2,+2e,-,+SO,4,2-,+4H,+,=PbSO,4,+2H,2,O,PbSO,4,+2e,-,=Pb+SO,4,2-,PbSO,4,-2e,-,+2H,2,O=PbO,2,+SO,4,2-,+4H,+,0 +4 +2,（,2,）工作机制,24,（,1,）铅蓄电池的负极材料是,。,（,2,）放电时,PbO,2,电极上发生,反应,Pb,电极上发生,反应（填“氧化”或“还原”）。,（,3,）充电时,电池反应为,:,_,。,Pb,还原,氧化,2PbSO,4,+2H,2,O=PbO,2,+Pb+2H,2,SO,4,25,3.,新型燃料电池,利用氢气、天然气等燃料与氧气,或空气进行电化学反应时释放出,来的化学能直接转化成电能的一,类原电池。,用途：宇宙飞船,应用前景广阔。,26,燃料电池,不是,把还原剂、,氧化剂物质全部贮藏在,电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时,将电极反应产物不断排,出电池。,优点：能量转化率高,可持续使用,对环境友好。,27,负极,:2H,2,4e,-,=4H,+,正极,:O,2,+4e,-,4H,+,=2H,2,O,总反应方程式：,2H,2,O,2,=2H,2,O,（,1,）酸性氢氧燃料电池,28,（,2,）碱性氢氧燃料电池,电池总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,负极,:,2H,2,+4OH,-,4e,-,=4H,2,O,正极,:,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,29,酸性和碱性氢氧燃料电池中,反应进行一段时间后电解质溶液的,pH,分别如何变化？,碱性氢氧燃料电池中,pH,变小,酸性氢氧燃料电池中,pH,变大。,30,固体燃料电池,介质,电池反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,负极,正极,负极,正极,2H,2,-4e,-,+2O,2,=2H,2,O,O,2,+4e,-,=2O,2,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,31,将铂丝插入,KOH,溶液作电极,然后向两个电极上分别通入甲,烷和氧气,可以形成原电池,由于发生的反应类似于甲烷的,燃烧,所以称作甲烷燃料电池。根据对两极上反应的实质判,断,通入甲烷的一极为,这一极的电极反应为,；通入氧气的一极为,_,电极反应为,总反应为,。,负极,CH,4,-8e,-,+10OH,-,=CO,3,2-,+7H,2,O,正极,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,CH,4,+2O,2,+2KOH=K,2,CO,3,+3H,2,O,32,1.,碱性锌锰干电池,电池反应：,Zn+MnO,2,+H,2,O=ZnO+Mn(OH),2,正极：,MnO,2,+2H,2,O+2e,-,=Mn(OH),2,+2OH,-,负极：,Zn+2OH,-,-2e,-,=ZnO+H,2,O,0,+4,+2,+2,33,1.,某种锂电池的总反应为,Li+MnO,2,=LiMnO,2,下列说法正确的是（）,A.Li,是正极,电极反应为,Li-e,-,=Li,+,B.Li,是负极,电极反应为,Li-e,-,=Li,+,C.Li,是负极,电极反应为,MnO,2,+e,-,=MnO,2,D.Li,是负极,电极反应为,Li-2e,-,=Li,2+,B,+3,34,2.,锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为：,Zn+2MnO,2,+2NH,4,+,=Zn,2+,+Mn,2,O,3,+2NH,3,+H,2,O,在此电池放电时,正极（碳棒）上发生反应的物质是,（）,A,MnO,2,和,NH,4,+,B,Zn,2+,和,NH,4,+,C,Zn D,碳棒,A,35,3.,如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为,Ag,2,O,和,Zn,电解,质溶液是,KOH,溶液,俗称银锌电池,该电池的总反应式为：,Zn+Ag,2,O=ZnO+2Ag,。根据以上提供的资料,判断下列说,法正确的是（）,A,锌为正极,Ag,2,O,为负极,B,放电时正极附近溶液的,pH,升高,C,放电时负极附近溶液的,pH,升高,D,溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动,B,36,4.,随着生活水平的不断提高,废电池必须集中处理的问,题被提到议事日程上来,首要原因是（）,A.,利用电池外壳的金属材料,B.,回收其中的石墨电极,C.,不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品,D.,防止电池中的汞、镉、铅等重金属离子污染水或土壤,D,37,5.,（双选）下图为氢氧燃料电池工作原理示意图,按此图提示,下列叙述不正确的是,(),A.b,电极的电极反应为：,4OH,-4e,-,=2H,2,O+O,2,B.a,电极是负极,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只能将氧化剂和燃料全部储藏在电池内的发电装置,A,、,D,氢气入口,氧气入口,38,克服畏惧、建立自信的方法,就是去做你害怕的事,直到你获得成功的经验。,39,
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