高中化学选修原电池
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高中化学选修原电池
一、化学能与电能
2001年我国发电总量构成
高中化学选修原电池
1990-2005年全国火力发电量占全国发电总量比重变化
估计在2050年火电仍居首位 高中化学选修原电池
讨 论：
分析Ｐ40图2—8，谈谈火力发电的工作 原理，并指出其利与弊；
高中化学选修原电池
1、火力发电的原理分析。
高中化学选修原电池
铅蓄电池
高中化学选修原电池
高中化学选修原电池
新拓
Ⅱ展.铅蓄电池(二次电池)
创
电极：Pb为负极；PbO2为正极. 电解液:30%的H2SO4溶液
电极反应式:
负极(Pb)： Pb + SO42 -2e-＝PbSO4
正极(PbO2)：PbO2 + 4H+ SO42- + 2e ＝PbSO4 +2H2O
电流方向
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
（不可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
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 高中化学选修原电池
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
高中化学选修原电池
实验探究形成原电池的条件
化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能
高中化学选修原电池
思考
火力发电要经过一系列能量转换才能将 化学能转换为电能，能否发明一种装置将化 学能直接转化为电能呢？
能
电池
高中化学选修原电池
火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
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） 。
高中化学选修原电池
小结
还原剂失去 的电子从锌 极流出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+ SO42-
原电池工作原理高中化学选修原电池
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜 极上得到电子， 发生还原反应 2H+ +2e-=H2
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
第三组实验
高中化学选修原电池
小结
3、构成原电池的条件 (1) 两种活动性不同的电极 (2) 电极浸入电解质溶液 (3) 形成闭合回路 (4) 有能够自发进行的氧化还原反应
高中化学选修原电池
三：原电池的正负极的判断方法
①微观判断 电子流出的极 ——负极
（根据电子流动方向）
实验现象： 电流计指针发生偏转， Cu片上有气泡产生
高中化学选修原电池
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
2、原电池中正负极的判断 负极——电子流出的一极 正极——电子流入的一极
高中化学选修原电池
Байду номын сангаас
二 原电池工作原理
高中化学选修原电池
2、原电池工作原理
电子流入的极 ——正极
②宏观判断：
较活泼的电极材料 ——负极
①根据电极材料 较不活泼的电极材料 ——正极
发生氧化反应的极 ——负极
②根据原电池电极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极
质量增加的电极 ——正极
③根据电极增重还是减重
（工作后）
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出：
（工作后）
有气泡冒出的电极为正极
高中化学选修原电池
干电池
源化 学 电
锂电池
高中化学选修原电池
纽扣电池
四.常见的化学电源 ●一次电池 ●二次电池 ●高能电池 ●燃料电池
高中化学选修原电池
四.常见的化学电源 锌－锰干电池 高中化学选修原电池
四.常见的化学电源
Ⅰ.干电池(一次电池)
电极: Zn为负极,碳棒为正极
电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊
另有黑色的MnO2粉末，吸收正极 产生的H2，防止产生极化现象。
电极方程式：
负极(Zn):Zn＋2OH－-2e-＝Zn(OH)2 正极(C): 2MnO2 +2H2O+ 2e-＝2MnOOH+2OH-
H2 + 2MnO2 ＝ Mn2O3+H2O 去氢 4NH3 + Zn2+ ＝ [Zn(NH3)4]2+ 去氨
总电池反应:PbO2 + Pb +2H2SO4＝2PbSO4↓+ 2H2O (1.25～1.28g/cm-3)
高中化学选修原电池
课堂练习:
2.铅蓄电池(原电池)的电极分别是PbO2和Pb, 电解质溶液为稀硫酸溶液,工作时原电池的总 反应是: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 根据上述反应,判断: 1)原电池的负极是(填电极材料)_______ 2)工作时蓄电池负极反应式为___________ 3)工作时蓄电池里电解质溶液的PH变 化:______
高中化学选修原电池
新拓
展Ⅲ.高能电池(银锌电池、锂电池)
创银锌电池
电极: Zn为负极，Ag2O为正极 电解液: KOH溶液 电极反应式:
负极: Zn + 2OH- -2e- ＝ Zn(OH)2
正极: Ag2O + H2O + 2e- ＝2Ag + 2OH总反应式: Zn + Ag2O + H2O ＝ 2Ag + Zn(OH)2
病例分析
高中化学选修原电池
病例分析
一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。
高中化学选修原电池
病例分析
化学家发现了什么？你能为格林太太开一个药方吗？ 由于金与铁（钢的主要成分） 是活动性不同的两种金属， 唾液中含有电解质，故构成了 原电池，产生了微小的电流， 使得格林太太头痛，因此必须 换掉其中的一颗假牙。
负极：2H2 - 4e- ＝ 4H+ 正极: O2+ 4H+ +高中4化e学- 选＝修原2电H池 2O
高中化学选修原电池
新Ⅳ拓.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/
煤展气电池/海水-空气电池) 创氢氧燃料电池
电极: Pt制作的惰性电极
电解质溶液: KOH溶液 负极: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O 正极: O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH总反应：2H2+ O2＝2H2O
思考: 若为酸性介质，试写出电极反应式？
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
高中化学选修原电池
思考：
电子的定向移动形成电流，我们能否 在氧化剂与还原剂之间架设桥梁，将电子 移动过程中产生的电流利用起来？
高中化学选修原电池
第四章 电化学基础 第一节 原 电 池
高中化学选修原电池
实验现象： 锌片上有气泡产生 而铜片上没有
高中化学选修原电池
一、化学能与电能
2001年我国发电总量构成
高中化学选修原电池
1990-2005年全国火力发电量占全国发电总量比重变化
估计在2050年火电仍居首位 高中化学选修原电池
讨 论：
分析Ｐ40图2—8，谈谈火力发电的工作 原理，并指出其利与弊；
高中化学选修原电池
1、火力发电的原理分析。
高中化学选修原电池
铅蓄电池
高中化学选修原电池
高中化学选修原电池
新拓
Ⅱ展.铅蓄电池(二次电池)
创
电极：Pb为负极；PbO2为正极. 电解液:30%的H2SO4溶液
电极反应式:
负极(Pb)： Pb + SO42 -2e-＝PbSO4
正极(PbO2)：PbO2 + 4H+ SO42- + 2e ＝PbSO4 +2H2O
电流方向
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
（不可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
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 高中化学选修原电池
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
高中化学选修原电池
实验探究形成原电池的条件
化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能
高中化学选修原电池
思考
火力发电要经过一系列能量转换才能将 化学能转换为电能，能否发明一种装置将化 学能直接转化为电能呢？
能
电池
高中化学选修原电池
火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
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） 。
高中化学选修原电池
小结
还原剂失去 的电子从锌 极流出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+ SO42-
原电池工作原理高中化学选修原电池
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜 极上得到电子， 发生还原反应 2H+ +2e-=H2
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
第三组实验
高中化学选修原电池
小结
3、构成原电池的条件 (1) 两种活动性不同的电极 (2) 电极浸入电解质溶液 (3) 形成闭合回路 (4) 有能够自发进行的氧化还原反应
高中化学选修原电池
三：原电池的正负极的判断方法
①微观判断 电子流出的极 ——负极
（根据电子流动方向）
实验现象： 电流计指针发生偏转， Cu片上有气泡产生
高中化学选修原电池
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
2、原电池中正负极的判断 负极——电子流出的一极 正极——电子流入的一极
高中化学选修原电池
Байду номын сангаас
二 原电池工作原理
高中化学选修原电池
2、原电池工作原理
电子流入的极 ——正极
②宏观判断：
较活泼的电极材料 ——负极
①根据电极材料 较不活泼的电极材料 ——正极
发生氧化反应的极 ——负极
②根据原电池电极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极
质量增加的电极 ——正极
③根据电极增重还是减重
（工作后）
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出：
（工作后）
有气泡冒出的电极为正极
高中化学选修原电池
干电池
源化 学 电
锂电池
高中化学选修原电池
纽扣电池
四.常见的化学电源 ●一次电池 ●二次电池 ●高能电池 ●燃料电池
高中化学选修原电池
四.常见的化学电源 锌－锰干电池 高中化学选修原电池
四.常见的化学电源
Ⅰ.干电池(一次电池)
电极: Zn为负极,碳棒为正极
电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊
另有黑色的MnO2粉末，吸收正极 产生的H2，防止产生极化现象。
电极方程式：
负极(Zn):Zn＋2OH－-2e-＝Zn(OH)2 正极(C): 2MnO2 +2H2O+ 2e-＝2MnOOH+2OH-
H2 + 2MnO2 ＝ Mn2O3+H2O 去氢 4NH3 + Zn2+ ＝ [Zn(NH3)4]2+ 去氨
总电池反应:PbO2 + Pb +2H2SO4＝2PbSO4↓+ 2H2O (1.25～1.28g/cm-3)
高中化学选修原电池
课堂练习:
2.铅蓄电池(原电池)的电极分别是PbO2和Pb, 电解质溶液为稀硫酸溶液,工作时原电池的总 反应是: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 根据上述反应,判断: 1)原电池的负极是(填电极材料)_______ 2)工作时蓄电池负极反应式为___________ 3)工作时蓄电池里电解质溶液的PH变 化:______
高中化学选修原电池
新拓
展Ⅲ.高能电池(银锌电池、锂电池)
创银锌电池
电极: Zn为负极，Ag2O为正极 电解液: KOH溶液 电极反应式:
负极: Zn + 2OH- -2e- ＝ Zn(OH)2
正极: Ag2O + H2O + 2e- ＝2Ag + 2OH总反应式: Zn + Ag2O + H2O ＝ 2Ag + Zn(OH)2
病例分析
高中化学选修原电池
病例分析
一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。
高中化学选修原电池
病例分析
化学家发现了什么？你能为格林太太开一个药方吗？ 由于金与铁（钢的主要成分） 是活动性不同的两种金属， 唾液中含有电解质，故构成了 原电池，产生了微小的电流， 使得格林太太头痛，因此必须 换掉其中的一颗假牙。
负极：2H2 - 4e- ＝ 4H+ 正极: O2+ 4H+ +高中4化e学- 选＝修原2电H池 2O
高中化学选修原电池
新Ⅳ拓.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/
煤展气电池/海水-空气电池) 创氢氧燃料电池
电极: Pt制作的惰性电极
电解质溶液: KOH溶液 负极: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O 正极: O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH总反应：2H2+ O2＝2H2O
思考: 若为酸性介质，试写出电极反应式？
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
高中化学选修原电池
思考：
电子的定向移动形成电流，我们能否 在氧化剂与还原剂之间架设桥梁，将电子 移动过程中产生的电流利用起来？
高中化学选修原电池
第四章 电化学基础 第一节 原 电 池
高中化学选修原电池
实验现象： 锌片上有气泡产生 而铜片上没有
高中化学选修原电池