人教版化学必修二2.2-化学能与电能-配套讲课课件

阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工 作
概
构 成
原念条
理
件
原电池知识要点
实例
概念 实质
把化学能转变为电能的装置 化学能直接转变为电能
构成前提 能自发地发生氧化还原反应
构成条件 两极一液一连线
电极构成 负极：还原性相对较强的材料 正极：还原性相对较弱的材料
A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l) －6e－ ===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在 正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
A．H2＋2OH－－2e－==2H2O B．O2＋4H＋＋4e－==2H2O
C．H2－2e－==2H＋ D．O2＋2H2O＋4e－==4OH－
【答案】 C 【点拨】 燃料电池的负极是H2失电子，在酸性电解质中产 生H＋，故C正确。
一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧 作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是( )
（负极）（在正极）
练习
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用 导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为 负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气 泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：
(B )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
二、发展中的化学电源
1 干电池
2、充电电池
充电电池又称二次电池，它 在放电时所进行的氧化还原 反应，在充电时又逆向进行， 使生成物恢复原状，如此充 放电可循环进行，至一定周 期后终止。
铅蓄电池结构
（1）铅蓄电池
汽车用蓄电池
（2）镍－镉碱性蓄电池 P43 （3）新一代可充电的绿色电池—— 锂离子电池
思考 将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里。当电池中 有0.2mol电子通过时，负极质量的变化是( )
A．增加5.6g B．减少0.1g C．减少6.5g D．增加6.4g
【答案】 C 【点拨】 在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极得 到电子发生还原反应，并且电极失去电子总数等于正极得到电 子总数。不能正确判断负极反应及用电子守恒解决问题是本题 易出现的错误。
【答案】 B 【点拨】 该电池的负极反应式：4Al－12e－===4Al3＋ 正极反应式：6H2O＋3O2＋12e－===12OH－电池工作时 电子由负极(铝电极)流向正极(铂电极)。
关于图2－2－4所示的原电池，下列说法正 确的是( C )。
A．电流从锌电极通过电流表流向铜电极 B．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应 C．当有13 g Zn溶解时，电路中就有0.4 mol电子通过 D．铜电极作正极，发生的电极反应为2H＋＋2e－ ===H2↑
特点：高能电池，电压高，质量轻， 贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
（3）燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质）：
负极：
2H2＋4OH— －4e— ＝4H2O （氧化反应）
正极：
氢氧燃料电池结构
O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应） 总反应：2H2＋O2＝2H2O
练习 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利 用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电，电池负极反应为( )
正极( Ag ): 2H++2e - = H2↑ . 正极( Cu): Cu2+ +2e - = Cu .
总反应式: Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑. 总反应式: Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu.
拓 展：
请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应： Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。
1、电解液：
。
2、电极材料：
1、电解液：
正极
，负极
。
硫酸铜、氯化铜、硝 3、电极反应式 ：
酸铜等可溶性铜盐溶液 2、电极材料：
负极：铁，
负极: Fe － 2e - = Fe 2+ . 正极: Cu2+ +2e - = Cu .
正极：铜、石墨或比
铁不活泼的其他金属
5、根据离子方程式判断
Fe+2H+=Fe2++H2
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
二电子（电流）流向及离子移动方向：
外电路：电子由负极流向正极， 电流由正极流向负极
内电路：阴离子移向负极，阳离 子移向正极。
e－
负极 正极
三 原电池电极名称的确定方法
①根据电极材料的性质确定。
通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒或 化合物是正极。
练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的反应 可表示为：Ag2O+Zn+H2O ＝ 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池
活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的 负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线 路提供的电子→原电池的正极。
原电池原理
一 电极反应式：
负极：Zn片： Zn －2e- = Zn2+ （氧化反应）
正极：Cu片：2H++2e- = H2 ↑ （还原反应）
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电极反应总式：
我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解 质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，电池总反应：4Al＋ 3O2＋6H2O===4Al(OH)3。下列说法不正确的是( )
A．正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
中，负极上发生反应的物质是（ D ）
A.Ag
B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
②根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
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3 根据电子或电流流动方向（外电路）：
e
e
电子从负极流出 沿导线 流入正极 电流从正极流出 沿导线 流入负极 4、根据离子的定向移动（内电路）