化学能转化为电能——电池
化学能转化为电能
化学能转化为电能化学能转化为电能能量在我们生活中起着至关重要的作用，电能是一种常见而广泛应用的能量形式。
而在很多情况下，电源只是源源不断地供电，似乎并不需要关心它们供电的原理和来源。
但是，电能也可以通过能源的物理或化学变化获得，其中化学能转化为电能是一种非常常见的方法。
本文章将探讨这种过程的原理和应用。
一、化学能转化为电能的原理化学能转化为电能的过程又称为化学电池，它的本质是通过化学反应产生电荷，将化学能转化为电能。
根据反应机制的不同，化学电池可以分为两种类型：原电池和电解池。
1.原电池原电池是根据一些特殊化学反应原理制作的，可以把这个过程简单地理解为一种化学燃烧反应，不同的是化学燃烧是通过氧气在常温下与其它物质反应形成能量，而原电池中则是通过两种或多种化学物质之间的摆放或反应来释放出电子，跑出电流。
一个典型的原电池通常由一个阳极和一个阴极组成，它们之间由一个含有可导电离子资料的溶液、半固体或固体电解质通过连接。
在这种组装方法中，如果只是把两个电极放在一起，电极之间仍然存在能量，但无法释放电子。
在原电池中，一个电极通常被称为阳极，另一个电极被称为阴极。
在阳极和阴极之间，这座电池内部会形成一个电势差，它们之间存在一个电位差，电子的流动是由高能电极向低能电极的流动。
在这个过程中，金属或非金属离子会从一个电极移动到另一个电极中，并在这个过程中捕捉或释放电子，最终在两个电极之间形成一个电流。
此时，电池内部的化学成分总是会发生变化，从而产生化学反应。
这种电池根据化学反应类型的不同，可以分为很多种类型，比如钱枚电池，锂离子电池等等。
2.电解池电解池是在外部电源的作用下将化学能转化为电能，通过通过一个外部电源施加电流，对电解质中的薄层电荷进行扰动，将原有的化学反应倾向性逆转，使得电解质中的离子在电流的作用下得到电子捐赠或电子损失。
在这个过程中，正离子会移动到阴极电极，而电子则会在阳极电极处产生离子，从而在阴极电极物质与阳极电极物质之间形成电势差。
高中化学【化学能转化为电能——电池】
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．了解原电池的工作原理。
(重点)2．能写出电极反应式和电池反应方程式。
(重点)3．学会设计简单原电池装置。
原电池的工作原理[基础·初探]教材整理1铜锌原电池实验1．实验装置2．实验现象及分析实验现象检流计指针偏转；锌片溶解，铜片变粗电极反应负极(锌极)：Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应正极(铜极)：Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应电子流向电子由锌片通过导线流向铜片电池反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu能量转换化学能转化成电能1．原电池(1)定义：能将化学能转化为电能的装置。
(2)电极名称及电极反应。
①负极：电子流出的一极，发生氧化反应。
②正极：电子流入的一极，发生还原反应。
(3)原电池的构成条件。
①两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。
②电解质溶液。
③构成闭合回路。
④能自发发生的氧化还原反应。
2．工作原理外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。
[探究·升华][思考探究]1799年，意大利科学家伏特发明了世界上最早的电池——伏特电池。
1836年，英国科学家丹尼尔对“伏特电池”进行了改良，制造了一个能稳定工作的铜锌原电池，称为“丹尼尔电池”。
其基本构造如图所示。
问题思考：(1)该装置中电子移动方向如何？溶液中的SO2－4通过盐桥移向锌极吗？【提示】该原电池中负极是锌，正极是铜，电子由锌极流向铜极，盐桥中的K＋向正极移动，Cl－向负极移动，从而平衡电荷，溶液中的SO2－4不会通过盐桥移向锌极。
(2)取出盐桥，检流计指针还会偏转吗？【提示】取出盐桥，不能构成闭合回路，检流计指针不会偏转。
(3)将盐桥改为铜导线连接两种溶液，检流计指针还能偏转吗？【提示】将盐桥改为铜导线连接两种溶液，不能构成原电池，检流计指针不发生偏转。
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化能量是物质存在的一种形式，可以在不同形式之间进行转化。
其中，化学能和电能是常见的两种能量形式。
化学能是指物质中所蕴含的储存能量，而电能则是指电荷在电场中所具有的能量。
化学能与电能之间的转化在我们日常生活中有着广泛的应用和重要的意义。
一、化学能转化为电能化学能转化为电能主要依赖于电化学反应。
电化学反应是一种将化学反应与电现象耦合起来的反应过程，通过控制电子的流动，将储存在化学物质中的能量转化为电能。
1. 电池的工作原理电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
常见的电池有原电池、干电池、锂电池等。
以干电池为例，通过化学反应将储存在干电池中的化学能转化为电能。
干电池中存在阴极、阳极和电解质三个部分。
化学反应导致电解质中出现电荷的不平衡，从而形成一个电场，使得电子在阴极和阳极之间流动，产生电流，最终将储存在化学物质中的能量转化为电能。
2. 燃料电池的应用燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，其工作原理类似于电池。
燃料电池通过将燃料（如氢气、甲烷等）与氧气在电解质中进行氧化还原反应，产生电流，将化学能转化为电能。
燃料电池具有高效、环保的特点，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。
二、电能转化为化学能电能转化为化学能的过程主要通过电解反应实现。
电解反应是一种利用电能来促使化学物质发生氧化还原反应的过程，将电能转化为储存在化学物质中的能量。
1. 电解水电解水是将电能转化为化学能的经典例子。
在电解水中，通过外加电压使得水分子发生氧化还原反应，产生氢气和氧气。
在这个过程中，电能被转化为化学键的能量，从而储存在氢气和氧气分子中。
2. 光合作用光合作用是一种将光能转化为化学能的重要过程。
植物通过叶绿素等色素吸收太阳光的能量，将其转化为化学能，并储存在葡萄糖等有机物中。
这个过程中，光能被转化为化学键的能量，从而形成储存能量丰富的化学物质。
三、化学能和电能的应用与意义化学能和电能的转化在现代社会中有着广泛的应用，并具有重要的意义。
2020_2021学年新教材高中化学第1章第2节化学能转化为电能__电池1原电池的工作原理课件鲁科版必修1
②写出相关的电极反应式。 提示:正极反应为Fe3++e-====Fe2+,负极反应为2I--2e-====I2。 ③在实验过程中观察到灵敏电流计的“读数变为零”,请分析原因。 提示:由于此反应为可逆反应,“读数变为零”是由于该可逆反应达到了化学平 衡状态。
知识点二 原电池原理的应用 【重点释疑】 1.加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。原因是粗锌中 的杂质和锌、稀硫酸形成原电池,加快了锌的反应,使产生H2的速率加快。 2.比较金属的活泼性强弱 原电池中,负极一般为活泼性较强的金属,正极一般为活泼性较弱的金属。
【解题指南】分析原电池设计的思维流程如下: (1)氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个反应,从而确定电极反应; (2)以两电极反应原理为依据,确定电极材料和电解质溶液; (3)用导线连接构成闭合回路。
【解析】选D。根据Cl-的移动方向可知,b电极为负极,a电极为正极,根据电池 反应式可知,Zn发生失电子的氧化反应,即b电极反应式为Zn-2e-====Zn2+,A、B 项错误;电子流动方向是b电极→导线→a电极,C错误;正极材料的活泼性应比负 极材料弱,D正确。
选项 M
N
A
锌铜
B
铜铁
C
银锌
D
锌铁
P 稀硫酸 稀盐酸 硝酸银溶液 硝酸铁溶液
【解析】选C。该原电池中M棒变粗,N棒变细,说明原电池反应时N棒溶解作负 极,溶液中有金属析出在M棒上。M棒作正极。A、B选项中,电解质溶液均为稀 酸溶液,故正极均产生H2,不符合题意;C项,总反应为 Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2 +2Ag,合理;D项,M极锌失电子溶解,不符合题 意。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池，即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子，通过导线连接而相连，并搭建在各自的半电池中，在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中，两个半电池通过电解质相互联系，而产生化学反应，电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中，两种不同的金属或非金属产生电化学反应，生成电荷失衡的离子，即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成，电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池：由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低，但由于价格低廉，用途广泛。
•碱性电池：由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高，使用寿命长，适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池：由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成，可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池：由锂离子和金属氧化物相互作用，并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧，能量密度高，使用寿命长，并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池：由太阳光辐射击破，光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法：讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法：通过案例分析电池的使用和特点，旨在使学生加深对电池性质的理解。
化学能转化为电能——电池
第三节化学能转化为电能——电池【学习指导】一、原电池的工作原理1．概念：化学能转化为电能的装置2.工作原理：负极：失去电子（化合价升高），发生氧化反应正极：得到电子（化合价降低），发生还原反应3. 原电池的构成条件（1）自发进行的氧化还原反应；（2）活泼性不同的两极；（3）电解质溶液，并形成闭合回路。
4.电极反应：（1）负极反应：X→X n－+ne-（2）正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应5.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，阳离子向正极移动，阴离向负极移动。
6.原电池电极反应式的书写方法（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，要生成对应的稳定产物。
（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。
二、化学电源1. 碱性锌锰干电池负极（锌）：Zn+2OH-→ZnO+H2O+2e-正极(石墨)：MnO2+2H2O+2e-→Mn(OH)2+2OH-总反应式：Zn+MnO2+H2O = ZnO+Mn(OH)22.铅蓄电池(H2SO4作电解质)负极：Pb + SO42- PbSO4+2e-正极：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O总反应：Pb + PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O3.(1)氢氧燃料电池（多孔石墨作电极材料，KOH作电解质）负极：2H2+4OH-→4H2O+4e-正极：O2+2H2O+4e-→4OH-总反应：2H2+ O2＝2H2O(1)氢氧燃料电池（多孔石墨作电极材料，H2SO作电解质）负极：2H2→4H++4e-正极：O2+4H++4e-→2H2O总反应：2H2+ O2＝2H2O三、金属的腐蚀和防护1.不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了原电池，加速了金属腐蚀。
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化一、化学能转化为电能 1.原电池的工作原理原电池是将能转化为能的一种装置，电子流出的一极称为极，该极发生反应，电子流入的一极叫极，该极发生反应。
原电池中电子流动的方向为：从极经外电路流向极。
2．构成原电池的条件（1）具有活泼性不同的两个电极，较活泼金属作极，发生反应。
较不活泼金属或能导电的非金属单质（如石墨等）作极，发生反应。
（2）具有电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）（3）形成闭合回路（或在溶液中接触）（4）原电池反应是自发的氧化还原反应。
3、原电池正负极的判断方法4、原电池电极反应的书写方法――设计原电池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。
例：铁与硫酸铜溶液反应，设计成原电池的两极反应式：负极：正极：练：Ag2O + Zn + H2O = 2Ag + Zn(OH)2的两极反应式负极：正极：【课堂练习】1.下列关于原电池的叙述,错误的是（）A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转变为电能的装置 C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应 D.原电池放电时,电流的方向是从正极到负极 2. 下列关于实验现象的描述不正确的是（） A.铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快3. 下列变化中属于原电池的是（） A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B.白铁(镀锌)表面有划损时,也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D.铁与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液时,可使反应加速 4. 实验室中欲制氢气,最好的方法是（） A.纯锌与稀硫酸反应 B.纯锌与浓硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应5. 铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成（） A.铝铆钉 B.铜铆钉 C.铅铆钉 D.锡铆钉6. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（） A．不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小 7. 对铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是①锌片溶解了32.5g②锌片增重了32.5g③铜片上析出1g H2④铜片上析出1molH2A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④（）8. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成的原电池时，Y为电池的负极，则X、Y、Z三种金属的活动顺序为（）A.X > Y > Z B. X > Z > Y C. Y > X > Z D. Y > Z > X9. 将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述正确的是（） A.该装置能形成原电池，其中铝是负极 B．该装置能形成原电池，其中铜是负极 C．该装置不能形成原电池 D.以上说法均不正确10. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛使用，锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)��Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是（） A．电池工作时，锌失去电子w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-��Mn2O3(s)+2OH-(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g11. 微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用的电源，这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I-.下列有关说法正确的是（） A．正极反应：2Li - 2e- = 2Li+ B．负极反应：I2 + 2e- = 2I- C．总反应是：2Li + I2 = 2LiI D．金属锂作正极12. 某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（）A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3 D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4 13. 锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为：Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（） A. Zn B. 碳棒C. MnO2 和NH4+D. Zn2+ 和NH4+14. 将锌片和铜片插入某种电解质溶液,锌片和铜片用导线相连,形成原电池装置。
2024届高考一轮复习化学教案(新教材鲁科版宁陕)：化学能转化为电能——电池
第36讲化学能转化为电能——电池[复习目标]1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。
考点一原电池工作原理及应用1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件反应能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中3.工作原理(以锌铜原电池为例)(1)装置变迁(2)电极反应负极：Zn －2e －===Zn 2＋，氧化反应。
正极：Cu 2＋＋2e －===Cu ，还原反应。
总反应：Zn ＋Cu 2＋===Cu ＋Zn 2＋。
(3)盐桥的组成和作用①盐桥中装有含KCl 饱和溶液的琼脂凝胶。
②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
4．原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。
(3)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。
(4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
1．盐桥是所有原电池构成的必要条件()2．原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极()3．构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属()4．原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数()5．使用盐桥可以提高电池的效率()答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√一、原电池的工作原理1．(2022·杭州模拟)实验a：将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池，铜片、锌片表面均产生气泡。
实验b：将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟，锌片表面形成锌汞合金，再与铜片、稀硫酸组成单液原电池，只有铜片表面产生气泡。
化学能转化为电能——电池
双液原电池的优势： 1.提高能量转化率 2.形成可持续电流
任务三：原电池设计
应用模型
请设计实验方案
将2Fe3++Cu=2Fe2+ +Cu2+设计成电 流稳定可持续供电的原电池。
请画出实验装置，写出两个电极上的电极反应，并阐 明设计思路。
实验注意事项
1.微电流表使用时，应串联在电路中，黑色接线柱为负 极，红色为正极。 2.实验时，为保护微电流表，只将其中一极与电流表连 好，另一电极先不连电流表，采用点触操作，观察到指 针偏转，即可停止实验。 3.实验完毕，请将电极表面擦拭干净，并将溶液分类倒 回废液缸。
阐明原因。（本实验中 盐桥采用饱和KCl和琼脂 溶液制作而成。） Zn—2e- =Zn2+ Cl -
K+ Cu2+ + 2e- =Cu
选择电极对应的金属阳离子的盐溶液。
（3）锌半电池中，选择了硫酸 锌溶液，有什么好处？
盐桥的作用： 1.形成闭合回路 2.使溶液保持电中性
（4）双液原电池与单液原电池 相比，有哪些优势？
设计电池的基本思路： 将氧化、还原反应拆分
选用导线连接外电路
随堂巩固：
用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-
KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是C
（） ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A.①② B．②③ C．②④ D．③④
优化模型
任务二：交流研讨 请阅读盐桥的相关资料，讨论以下几个问题。
2022化学课时练21化学能转化为电能__电池含解析
化学能转化为电能—-电池基础巩固1.(2020江苏泰州二模)下列说法错误的是(）A.铜丝缠在石墨棒上插入稀硝酸,可加快NO生成速率B.双液原电池中,可用浸有CCl4的滤纸作盐桥C。
K2FeO4可用作碱性Zn—K2FeO4电池的正极材料D.生铁发生吸氧腐蚀时的腐蚀速率与O2的浓度有关2.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是()A。
锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B。
氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氧气在正极被还原D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅3。
炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。
腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（)A。
腐蚀过程中，负极是FeB.Fe失去电子经电解质溶液转移给CC。
正极的电极反应式为4OH——4e—2H2O+O2↑D.C是正极，O2在C表面上发生氧化反应4。
甲醇、氧气和强碱溶液作为电解质溶液的手机电池中的反应为2CH3OH+3O2+4OH—2C O32-+6H2O.有关说法正确的是（）A.放电时，CH3OH参与反应的电极为正极B.放电时,负极电极反应:CH3OH+8OH-—6e-C O32-+6H2OC.标准状况下，通入11.2 L O2完全反应有1 mol电子转移D。
充电时电解质溶液的pH逐渐减小5。
（2020辽宁锦州模拟）肼（N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池,该燃料电池具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示。
下列叙述正确的是(）A。
电池工作时，正极附近的pH降低B.当消耗1 mol O2时,有2 mol Na+由甲槽向乙槽迁移C.负极反应为4OH-+N2H4-4e—N2↑+4H2OD。
若去掉阳离子交换膜,电池也能正常工作6.(2020山东济宁三模)中国科学院深圳研究院成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合材料的钠型双离子电池,可充放电。
化学能转化为电能---电池 知识要点
化学能转化为电能---电池知识要点一、原电池的工作原理1、原电池：借助氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置称为原电池。
2、构成原电池的条件（1）有活动性不等的两个电极（2）电极要与电解质溶液接触（3）要形成闭合回路(4) 自发的氧化还原反应构成原电池后，一般说来化学反应速率要加快。
实验室不用纯锌与稀硫酸反应制氢气而要用粗锌与稀硫酸反应制氢气，就是利用原电池的原理。
在原电池中，电极并不一定要与电解质溶液直接反应。
当电极不与电解质溶液直接反应时，正极上得电子的物质一般为溶解在水溶液中的氧气，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e- = 4OH-。
3、原电池的工作原理（1）相对活泼的金属作负极，负极上一定发生氧化反应；相对不活泼的金属（或非金属）作正极，正极上一定发生还原反应。
（2）电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
（3）溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。
但是，有一些特例：将镁和铝插到NaOH溶液中，用导线连接后构成原电池，铝是负极，镁是正极。
负极：2Al+8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O 正极：6H2O+6e- = 3H2↑+6OH-总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑还有，将铁和铜插到浓硝酸中，用导线连接构成原电池，由于铁在浓硝酸中钝化不能继续反应，而铜可与浓硝酸反应，所以，铜时负极，铁是正极。
负极：Cu-2e- = Cu2+正极：2NO3- +4H+ + 2e- = 2NO2↑+2H2O由此可见，并不一定是活泼性强的金属作负极。
金属作负极还是作正极，要看电解质溶液而定。
4、电极反应式的书写（1）书写电极反应式的方法是--------叠加法。
即将两个电极反应叠加一定得到电池总反应。
在推写电极反应时，一般先写出电池总反应，然后再写出负极反应式或正极反应式，将总反应减去负极反应式或正极反应式就可得到正极反应式或负极反应式。
（2）在推写电极反应式还必须注意到介质（环境）的种类。
化学能转化为电能原电池
（2）根据电流方向或电子流动方向判断。 （3）根据原电池的电解质溶液内离子的定向流动方向 （4）电极的增重或减轻。
氧化反应 — 电极质量
eA
+ 还原反应 电极质量 阳离子移 向该电极
阴离子移 向该电极
二、化学电源：
（ 一 ） 常 见 化 学 电 池
一次电池：如普通干电池、碱性锌锰电池、 锌银纽扣电池等。（只放不充，环境污染）
酸性溶液反应物、生成物中均无OH-
若是中性介质：如2H2 + O2 == 2H2O；电解质为 NaCl 溶液。（H2 | NaCl | O2） 负极：2H2 — 4e- == 4H+ 正极：O2 +2H2O + 4e- == 4OH结论：书写电极反应要注意介质的影响。
①中性溶液反应物中无H+和OH-。 ②酸性溶液反应物、生成物中均无OH-。 ③碱性溶液反应物、生成物中均无H+。 ④水溶液中不可能出现O2-。
1、锌锰干电池
常见有酸性 和碱性两种。 早期为酸性的， 1860年发明。 但放电时间短、 酸液腐蚀外壳。 已逐渐被淘汰。 酸性见右图：
酸性锌锰干电池的负极是Zn，正极是C与MnO2， 电解质NH4Cl其电极反应为： 负极：Zn — 2e- ===Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- === 2NH3 + H2
例1. 利用反应Zn+ CuSO4 = ZnSO4 +Cu，设计一个单液原 电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并 写出电极反应。 G
G
Zn
(-)
Cu
(+)
Zn
盐桥
Cu
CuSO4溶液 ZnSO4溶液 CuSO4溶液
化学能转化为电能——电池课件高二化学鲁科版选修四
价的变化来确定正负极发生反应 【详解】A．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱
3、X、Y、Z、W四种金属片插入稀盐 酸中,用导线连接,可以组成原电池, 实验结果如下图所示:
Z>Y
Y>X Z>W X>W
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为___。
Z>Y>X>W
【作业】 《高效导学》
1、完成第16页——巩固训练区 2、课时作业（六）——原电池工 作原理，第7、8题选做。
（限时：30分钟以内）
关于如图所示装置的叙述，下列叙述
正确的是( D )
A．盐桥中K+向锌片一端移动 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
1、如何判断原电池的正负极？
2、如何准确书写原电池的电极
反应？
G
C
Cu
FeCl3溶液
4、原电池正负极的判断方法
负极：电子流出， 阴离子流向， 发生氧化反应， 一般是较活泼金属。
谢谢大家
依据阿伏伽德罗定律推论：相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，所以：其体积按从大到小的顺序为②＞①＞④＞③； 10．【解答】解：A．反应中Na置换出C，则可说明Na的还原性强于金刚石，故A正确； C. c(H+）/c(OH-）=1012的溶液中： NH4+、Al3+、NO3-、Cl③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 1.下列属于可再生能源的是（ ） B．阳离子如果处于中间价态，则具有氧化性和还原性，如Fe2+是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故B错误； D.中和反应为放热反应，焓变为负，故D错误； A. Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热) B. 放热反应的△H<0，则a、b和c均为负值，故B错误； 故答案为B。 故答案为：NaHCO3═Na++HCO3﹣。 【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
化学知识点化学能转化为电能 电池
化学知识点化学能转化为电能电池查字典化学网为了帮助考生们了解高中知识点，查字典化学网分享了化学知识点：化学能转化为电能电池，供您参考!化学能转化为电能电池1、原电池的工作原理(1)原电池的概念：把化学能转变为电能的装置称为原电池。
(2)Cu-Zn原电池的工作原理：如图为Cu-Zn原电池，其中Zn为负极，Cu为正极，构成闭合回路后的现象是：Zn片逐渐溶解，Cu片上有气泡产生，电流计指针发生偏转。
该原电池反应原理为：Zn失电子，负极反应为：ZnZn2++2e-;Cu得电子，正极反应为：2H++2e-H2。
电子定向移动形成电流。
总反应为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(3)原电池的电能若两种金属做电极，活泼金属为负极，不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极，金属为负极，非金属为正极。
2、化学电源(1)锌锰干电池负极反应：ZnZn2++2e-;正极反应：2NH4++2e-2NH3+H2;(2)铅蓄电池负极反应：Pb+SO42-PbSO4+2e-正极反应：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O放电时总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
充电时总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
(3)氢氧燃料电池负极反应：2H2+4OH-4H2O+4e-正极反应：O2+2H2O+4e-4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O3、金属的腐蚀与防护(1)金属腐蚀金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀。
(2)金属腐蚀的电化学原理。
生铁中含有碳，遇有雨水可形成原电池，铁为负极，电极反应为：FeFe2++2e-。
水膜中溶解的氧气被还原，正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-，该腐蚀为吸氧腐蚀，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2又立即被氧化：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解转化为铁锈。
化学能转化为电能---原电池原理及形成条件
肥西中学 程少春
化学能转化为电能
---原电池原理及形成条件
学习目标
1、理解原电池原理 2、掌握组成原电池的条件
实验现象： 锌片上有气泡产生 而铜片上没有
实验现象：
电流计指针发生偏转， Cu片上有气泡产生
化学能转化为电能
一、原电池
----原电池原理及形成条件
1 定义：把化学能转变为电能的装置
实验现象： 电流计指针发 生偏转， Cu片上有气泡 产生
(1)
(2)
2、原电池工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应， 电子从较活泼金属（负极）通过外电 路流向较不活泼的金属（正极） 。
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
你知道了吗
3、请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
设计成一个原电池。
负极：
Zn
正极： 比Zn不活泼的金属或石墨 电解质溶液： CuSO4 、CuCl2等
此电池的优点： 能产生持续、稳 定的电流。
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
第一组实验
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
第三组实验
一、原电池的工作原理
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较 活泼的金属(负极)通过外电路流向较 不活泼的金属(正极)。
电子流向：负极导线 Nhomakorabea正极
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化化学能与电能都是我们日常生活中常见的能量形式。
化学能指的是物质内部的能量，也就是化学反应中释放或吸收的能量；而电能则是通过电荷间的移动而产生的能量。
这两种能量形式在一些特定的情况下可以相互转化，下面我们将详细探讨化学能与电能的转化过程。
一、化学能转化为电能1. 电池电池是将化学能转化为电能的典型装置。
电池由正极、负极和电解液组成。
化学反应在电池中发生，正极和负极之间的电子流动产生电能。
例如，一节碱性电池的正极通常为锌，负极为锰染料。
化学反应导致锌产生氧化，锌离子释放电子并进入电解质中，形成氢氧化锌。
同时，氧化锰被还原并吸收电子。
当电池连接到装置时，电子会自正极流向负极，从而产生电能。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能转化为电能的先进技术。
它利用氢与氧的化学反应，通过电解过程将化学能转化为电能。
燃料电池包含一个正极（氧气）和一个负极（氢气）。
氢气在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，电子从负极流向正极，形成电路并产生电能。
燃料电池具有高效能和无污染的特点，被广泛应用于电动汽车和其他电力设备中。
二、电能转化为化学能1. 电解电解是将电能转化为化学能的过程。
当将电流通过电解液时，化学反应发生，从而导致物质的电离或还原。
电解可以将无机化合物分解成原子或离子，或者将离子还原为其它化合物。
一个典型的例子是电解水，当通过水中通电时，水分解为氧气和氢气。
在这个过程中，电能被转化为化学能，并储存在氧气和氢气之中。
2. 光合作用光合作用是一种将光能转化为化学能的重要过程。
光合作用发生在植物叶绿素中的叶绿体中。
植物吸收阳光中的能量，并将其转化为化学能，以供植物进行生长和代谢。
叶绿体中的叶绿素分子吸收能量后，通过一系列化学反应将光能转化为化学能，并将其储存在糖等有机化合物中。
光合作用是维持地球上生命的重要过程，也是生物界中最重要的化学能转化过程之一。
总结：化学能与电能的转化在我们的生活中有着广泛的应用。
电池通电的原理
电池通电的原理电池通电的原理是化学能转化为电能。
电池由正极、负极和电解质组成，正极和负极间通过电解质相连，分别放置在电路中，电解质又称为电池液或电池浆，通常是由氧化物和还原物构成的。
当电池连接外电路时，正极会失去电子，变成带正电荷的离子，而负极会吸收电子，变成带负电荷的离子。
这时电解质中的正离子会向负极移动，负离子会向正极移动，并在外电路中形成一个电流，即电池产生了电能。
电池的核心技术是化学反应。
不同种类的电池有着不同的化学反应原理。
例如，干电池的电解质是氯化锌，正极是二氧化锰，负极是锌。
在正极上，二氧化锰接受负电荷，变成三氧化二锰，并同时释放出氧气和电子，同时在负极上，锌被氯化锌溶液的正离子氯化锌离子还原，失去电子，并形成锌离子和电。
锌离子在电解质中游走并向正极移动，同时氯离子向负极移动。
在负极和正极之间进行的化学反应即产生了电力，将能量转换成了电流。
类似的，镉镍电池和锂离子电池也用化学反应将化学能转化为电能。
在镉镍电池中，负极是由氢氧化镍和氢氧化钴组成，正极是由氢氧化镉组成，通过乙二醇金属镍反应发生电解质中电子在电路中流动。
在锂离子电池中，正极是由金属氧化物LixCmyOn组成，负极是由碳负极和锂离子组成的电解质，通过在正负极之间开放的电解液中将锂离子移动到负极上，并将电子移动到正极上来实现电能转换。
电池的性质是取决于正极和负极之间的化学反应原理。
普通镉镍电池最常见的失效原因是出现极膜，极膜是指在正极和负极之间形成非导电层的现象。
锂离子电池则会因为循环过度或充电不充分而降低容量和性能。
总之，电池的通电原理是将内部化学反应中产生的电能转化为外部电路中的电流，以供给电器设备的使用。
2022化学集训21化学能转化为电能__电池含解析
课后限时集训(二十一）(建议用时：40分钟）1．课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、检流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。
下列结论错误的是（)A．原电池是将化学能转化成电能的装置B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C．图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片［答案］D2．最近,一家瑞典公司发明了一种新型充电器“Power Trekk”，仅仅需要一勺水，它便可以产生维持10小时手机使用的电量。
其反应原理为:Na4Si＋5H2O===2NaOH＋Na2SiO3＋4H2↑，则下列说法正确的是（）A．该电池可用晶体硅作电极材料B．Na4Si在电池的负极发生还原反应，生成Na2SiO3C．电池正极发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．当电池转移0.2 mol电子时，可生成标准状况下1。
12 L H2［答案]C3．环境监察局常用“定电位"NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是（)A．对电极是负极B．工作电极上发生的电极反应为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2OC．对电极的材料可能为锌D．传感器工作时H＋由工作电极移向对电极D［根据题意NO2―→NO，可知对电极为负极，工作时H＋移向正极即工作电极，D项不正确。
］4．某新型可充电电池构造如图所示，工作时（需先引发铁和氯酸钾的反应,从而使LiCl-KCl共晶盐熔化）某电极（记为X）的反应式之一为x Li＋＋x e－＋LiV3O8===Li1＋x V3O8。
下列说法正确的是（）A．放电时，正极上的电极反应式为Li－e－===Li＋B．放电时,总反应式为x Li＋LiV3O8===Li1＋x V3O8C．充电时,X电极与电源负极相连D．充电时，X电极的质量增加B［由题干所给电极反应式可知X电极发生得电子的还原反应，故X电极是正极,结合题图知，X电极是LiV3O8，则Li-Si 合金是负极，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，结合X电极的电极反应式可知放电时总反应式为x Li＋LiV3O8===Li1＋x V3O8，A 项错误,B项正确；充电时，X电极应与电源正极相连，C项错误；充电时，X电极的电极反应与放电时X电极的电极反应互为逆反应，则充电时X电极的质量减轻，D项错误.］5．中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下：下列说法正确的是（)A．电极Ⅰ为阴极，其反应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2OB．聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过C．如果电极Ⅱ为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体D．当负极质量减少5。
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教学设计教学目标如下：
1.通过对原电池电流表指针偏转这一宏观现象的微观探析，加深对原电池工作原理的理解；
2.通过分析原电池装置中各部件的作用，建立原电池的基本模型，并形成模型思维，会运用模型对陌生原电池装置进行分析；
3.分析双液与单液原电池的异同点，理解盐桥的作用，优化原电池模型；
4.学会使用化学语言表达原电池中核心反应——电极反应式和电池的总反应方程式的书写；
5.形成设计原电池的一般思路，体会科学探究与创新的乐趣。
根据以上分析，我确定了本节课的教学重点和难点：
1.教学重点：原电池概念；工作原理；构成条件及初步应用。
2.教学难点：原电池的设计；通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
两个电
极都选
用多孔
石墨材料，并将气体源源不断的通到电极上，判断能否构成原电池？请阐明理由。
【优化模型】请阅读盐桥的相关资料，讨论
以下几个问题。
（1）请分析双液原电池的工
作原理，标出正负极，写出电
极方程式以及总反应方程式。
（提示：锌半电
池，铜半电
池，外电路
电子，内电
路。
）
（2）原电池工作时，盐桥中离
子如何移动？请阐明原因。
（本
实验中盐桥采用饱和KCl和琼
脂溶液制作而成。
）盐桥的作用：
双液原电池的优势：
（3）锌半电池中，选择了硫酸锌溶液，有什么好处？
（4）双液原电池与单液原电池相比，有哪些优势？
【应用模型】原电池设计：
你能将2Fe3+ +Cu==2Fe 2++Cu2+
设计成电流稳定可持续供电的
原电池吗？请画出实验装置，
写出两个电极上的电极反应，
并阐述设计思路。
原电池设计的基本思路：
【课堂检测】用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、
AgNO3溶液、导线和盐桥（装有
琼脂-KNO3的U型管）构成一个
原电池。
以下有关该原电池的
叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极
流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag。