原电池(2)
人教版高中化学必修2：原电池
Z实n验后,在读书卡片上记C录u 如负下极,其：中（正氧确的化是反( 应B）) ①③电Zen- 子为是正由极Z，nC经u外为电负路极流；锌向片Cu：②；ZHn+－向④2负Ceu-极=极移Z上n动2+；
有的HHe-22产为生0.5；m⑤o若l；有1mo正l电极子：流（过还导原线反,则应产）生
⑥A.正①极②的③电极B反H.+③应④式⑤为Zn铜C−. 2片④e：⑤−═2⑥ZHn+2++D2. .e-②=③H2④↑
Zn2+
总反应：
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
8
四、原电池的应用
1、设计原电池 2、判断金属的活泼性 3、加快反应速率 4、金属的腐蚀与防护
课堂练习:
3.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：
还原反应
Cu 溶液中阳离子
3. 失去电子
得到电子
Zn－2e=Zn2+
+
2H++2e－=H2↑
4。电极变细
Zn2+
H+ H+ SO42-
产生气泡 或电极 变粗
5.三个流向：负极
阴离子 阳离子 正极
电子流向： 负极
正极 电流流向：正极 负极
－ 课堂练习:
+ Cu-Zn原电池：
2. 如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完
高一化学必修2
第二章 第二节 化学能与电能
原电池练习二及答案
原电池练习二答案一、选择题1．下列原电池的说法正确的是A．所有的氧化还原反应都能设计成原电池B．原电池的两极中较活泼的金属一定为负极C．在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应D．原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能解析：选C;A项,必须是自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池,错误；B项,原电池的两极中较活泼的金属一般为负极,但在某些特殊的电解质溶液中,如Mg-AlNaOH原电池,较活泼的金属Mg与NaOH不能反应,而Al与之反应,较不活泼的金属Al作负极,故错误；D项,原电池反应后,电极产物仍会具有一定的能量,且由于过程中放热,不可能100%进行转化,故原电池不能把物质中的能量全部转化为电能,错误;2．2017·泉州模拟课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、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解析：选D;原电池是将化学能转化成电能的装置,A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成,B正确；图中a极为铝条、b极为锌片时,构成原电池,导线中会产生电流,C正确；图中a极为锌片、b极为铜片时,锌片作负极,电子由锌片通过导线流向铜片,D错误;3．研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl;下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物解析：选B;电池的正极得电子,A错误；阳离子向正极移动,C错误；Ag化合价升高形成AgCl,AgCl是氧化产物,D错误;4．“天宫二号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电,夜间镍氢电池向飞行器供电;镍氢电池的结构示意图如图所示;若电池总反应为2NiOH2错误!2NiOOH＋H2;则下列说法正确的是A．放电时,NiOOH发生氧化反应B．充电时,a电极的pH增大,K＋移向b电极C．充电时,a电极的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．放电时,负极反应为NiOOH＋H2O＋e－===NiOH2＋OH－解析：选C;放电时,NiOOH在正极上放电,发生还原反应,A错误；充电时,a电极作阴极,电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－,pH增大,K＋移向a电极,B错误、C正确；放电时,负极上H2放电,D错误;5．2017·张家界模拟液流电池是一种新的蓄电池,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域环境广、循环使用寿命长的特点;如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液;下列说法正确的是A．充电时阳极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋B．充电时电极a为外接电源的负极C．放电时Br－向右侧电极移动D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大解析：选D;如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,所以该电池的负极为锌,电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋,溴为原电池的正极,电极反应式为Br2＋2e－===2Br－,充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反,所以充电时阳极的电极反应式为2Br－－2e－===Br2,故A错；在充电时,原电池的正极连接电源的正极,是电解池的阳极,而原电池的负极连接电源的负极,所以充电时电极a为外接电源的正极,故B错；放电时为原电池,在原电池中间隔着一个阳离子交换膜,所以Br－不能向右侧电极移动,故C 错；放电时左侧生成溴离子,为平衡电荷,右侧的锌离子向左侧电极移动,所以放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确;6．如图所示,最近美国医学家利用人体自身环境设计了心脏起搏器,其动力由人体体液中的能量物质提供;下列有关说法正确的是A．图中“”为人体中的脂肪B．O2极为心脏起搏器的负极C．产生的CO2使人体血液呈酸性,长期使用对人体有害D．电池正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：选D;本题将原电池原理进行拓展和创新,所以解答时首先要了解人体体液中的能量物质,其次要根据原电池原理来分析心脏起搏器的正、负极;选项A,人体体液中的能量提供者是葡萄糖,不是脂肪;选项B,体液中的葡萄糖为电池的负极;选项C,人体自身呼吸作用也会产生二氧化碳,通过人体的呼吸和体液调节不会使人体的血液呈酸性;选项D,O2获得电子为电池的正极,其电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－;7．如图所示,杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是实验过程中,不考虑两球的浮力变化A．杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低B．杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高C．当杠杆为导体时,A端低B端高D．当杠杆为导体时,A端高B端低解析：选C;当杠杆为导体时,构成原电池,Fe作负极,Cu作正极,电极反应式分别为负极：Fe－2e－===Fe2＋,正极：Cu2＋＋2e－===Cu,铜球增重,铁球质量减轻,杠杆A端低B端高;8．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源;一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能;该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb;下列有关说法正确的是A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B．放电过程中,Li＋向负极移动C．每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g PbD．常温时,在正、负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析：选D;正极应是得电子发生还原反应,故为PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!,A错误；放电过程为原电池,阳离子向正极移动,B错误；每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol Pb,为10.35 g,C错误；由题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作,故常温下电解质不能熔化,不能形成原电池,指针不偏转,D正确;9．如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是A．该装置将化学能转化为电能B．催化剂b表面O2发生还原反应,其附近的溶液酸性增强C．催化剂a表面的反应是SO2＋2H2O－2e－===SO错误!＋4H＋D．若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15解析：选B;A项,该装置没有外加电源,是一个原电池,能把化学能转化为电能,正确；B项,催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O,消耗H＋,其附近溶液酸性减弱,错误；C项,催化剂a表面SO2失去电子生成硫酸,电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO错误!＋4H ＋,正确；D项,催化剂a处的反应为SO2＋2H2O－2e－===SO错误!＋4H＋,催化剂b处的反应为错误!O2＋2H＋＋2e－===H2O,则总反应式为SO2＋H2O＋错误!O2===H2SO4;设参加反应的SO2的质量为x g,加入的H2O的质量为y g,则生成硫酸的质量为错误!g,消耗水的质量为错误!g,因得到硫酸的浓度为49%,故有错误!＝错误!,可得x∶y＝8∶15,正确;10．教材改编题镍镉Ni-Cd可充电电池在现代生活中有广泛应用;已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2O错误!CdOH2＋2NiOH2;有关该电池的说法正确的是A．放电时负极附近溶液的碱性不变B．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动C．放电时正极反应：NiOOH＋e－＋H2O===NiOH2＋OH－D．放电时Cd在正极上放电解析：选C;放电时Cd作负极,发生Cd－2e－＋2OH－===CdOH2,负极附近溶液碱性减弱,A、D错误；放电时电解质溶液中的OH－向负极移动,B错误；放电时正极反应：NiOOH＋e－＋H2O===NiOH2＋OH－,C正确;11锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2ZnOH错误!;下列说法正确的是A．充电时,电解质溶液中K＋向阳极移动B．充电时,电解质溶液中c OH－逐渐减小C．放电时,负极反应为Zn＋4OH－－2e－===ZnOH错误!D．放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L标准状况解析K＋带正电荷,充电时K＋应该向阴极移动,A项错误;根据该电池放电的总反应可知,放电时消耗OH－,则充电时,OH－浓度应增大,B项错误;放电时,Zn为负极,失去电子生成ZnOH错误!,其电极反应为Zn＋4OH－－2e－===ZnOH错误!,C项正确;消耗1 mol O2转移4 mol电子,故转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2,0.5 mol O2在标准状况下的体积为11.2 L,D项错误;答案 C12．2015·高考江苏卷一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下;下列有关该电池的说法正确的是A．反应CH4＋H2O错误!3H2＋CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2OC．电池工作时,CO错误!向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!解析：选D;A选项,甲烷中的C为－4价,一氧化碳中的C为＋2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol电子,所以错误；B选项,熔融盐中没有氢氧根离子,因此氢氧根离子不能参与电极反应,电极反应式应为H2＋CO＋2CO错误!－4e－===3CO2＋H2O,所以错误；C选项,碳酸根离子应向负极移动,即向电极A移动,所以错误；D选项,电二、非选择题1．以甲烷燃料电池为例来分析不同环境下电极反应式的书写;1酸性介质如H2SO4负极：_____________________________________________________________；正极：______________________________________________________________；总反应式：____________________________________________________________;2碱性介质如KOH负极：__________________________________________________________________；正极：__________________________________________________________________；总反应式：_______________________________________________________________;3固体电解质高温下能传导O2－负极：________________________________________________________________；正极：________________________________________________________________；总反应式：______________________________________________________________;4熔融碳酸盐如熔融K2CO3环境下负极：__________________________________________________________________；正极：__________________________________________________________________；总反应式：_______________________________________________________________;答案：1CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2OCH4＋2O2===CO2＋2H2O2CH4－8e－＋10OH－===CO错误!＋7H2O2O2＋8e－＋4H2O===8OH－CH4＋2O2＋2OH－===CO错误!＋3H2O3CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O2O2＋8e－===4O2－CH4＋2O2===CO2＋2H2O4CH4－8e－＋4CO错误!===5CO2＋2H2O2O2＋8e－＋4CO2===4CO错误!CH4＋2O2===CO2＋2H2O2．14分1以Al和NiOOH为电极,NaOH溶液为电解质溶液组成一种新型电池,放电时NiOOH转化为NiOH2,该电池反应的化学方程式是__________________________________________________________;2普通锌锰电池放电时发生的主要反应为Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===ZnNH32Cl2＋2MnOOH;该电池中,负极材料主要是________,与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点是__________________________________________________________;3将氢氧燃料电池中的氢气换成氨气也可以构成燃料电池,其电池反应原理为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O;电解质溶液应该呈________填“酸性”“碱性”或“中性”,负极的电极反应式：________________________________________________________________;解析：1根据得失电子守恒有Al＋3NiOOH＋NaOH―→NaAlO2＋3NiOH2,再由元素守恒得：Al＋3NiOOH＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3NiOH2;2根据普通锌锰电池放电时发生的主要反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===ZnNH32Cl2＋2MnOOH,失去电子的为负极,材料为锌；金属易和酸发生反应,而在碱性条件下,金属的性质比较稳定,电池的使用寿命大大增加;3NH3与酸反应生成盐,故该电池应选用碱性电解质溶液;答案：1Al＋3NiOOH＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3NiOH22锌在碱性条件下,金属的性质比较稳定,电池的使用寿命大大增加3碱性2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O3．14分已知在酸性条件下发生的反应为AsO错误!＋2I－＋2H＋===AsO错误!＋I2＋H2O,在碱性条件下发生的反应为AsO错误!＋I2＋2OH－===AsO错误!＋H2O＋2I－;设计如图装置C1、C2均为石墨电极,分别进行下述操作：Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸；Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液;结果发现检流计指针均发生偏转,且偏转方向相反;试回答下列问题：1两次操作中指针为什么都发生偏转__________________________________________________________;2两次操作过程中指针偏转方向为什么相反试用化学平衡移动原理解释：__________________________________________________________;3操作Ⅰ过程中C1棒上发生的反应为__________________________________;4操作Ⅱ过程中C2棒上发生的反应为__________________________________;5操作Ⅱ过程中,盐桥中的K＋移向______烧杯溶液填“A”或“B”;解析：由于酸性条件下发生的反应为AsO错误!＋2I－＋2H＋===AsO错误!＋I2＋H2O,碱性条件下发生的反应为AsO错误!＋I2＋2OH－===AsO错误!＋H2O＋2I－,两反应都是氧化还原反应,而且满足构成原电池的三大要素：①不同环境中的两电极连接；②电解质溶液电极插入其中,并能自发发生氧化还原反应；③形成闭合回路;当加酸时,c H＋增大,C1：2I－－2e－===I2,为负极；C2：AsO错误!＋2H＋＋2e－===AsO错误!＋H2O,为正极;当加碱时,c OH－增大,C1：I2＋2e－===2I－,为正极；C2：AsO错误!＋2OH－－2e－===AsO错误!＋H2O,为负极;答案：1两次操作均能形成原电池,将化学能转变成电能2①加酸时,c H＋增大,AsO错误!得电子,I－失电子,所以C1极是负极,C2极是正极；②加碱时,c OH－增大,AsO错误!失电子,I2得电子,此时,C1极是正极,C2极是负极;故加入浓盐酸和NaOH溶液时发生不同方向的反应,电子流动方向不同,即检流计指针偏转方向不同32I－－2e－===I24AsO错误!＋2OH－－2e－===AsO错误!＋H2O5A4．14分2017·济宁模拟1银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2ZnOH4,写出该电池的反应方程式：__________________________________________________________;22Ag＋aq＋Cus===Cu2＋aq＋2Ags设计的原电池如图所示;电极X的材料是________；电解质溶液Y是________；外电路中的电子是从________填电极名称,下同电极流向________电极;3将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池;通入CH4的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2O,通入O2的电极反应式是__________________________________________________________;解析：1根据原电池反应和氧化还原反应的对应关系,初步确定氧化剂是过氧化银,还原产物是银；还原剂是金属锌,氧化产物是四羟基合锌酸钾；同时注意所用的介质是氢氧化钾溶液;2原电池正极发生还原反应,负极发生氧化反应,Ag＋作氧化剂,Ag＋＋e－===Ag的反应为正极反应式,Cu作负极,负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋,Y溶液为AgNO3溶液,外电路中的电子由负极Cu流向正极Ag;3在原电池中,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应;答案：1Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O===2K2ZnOH4＋2Ag2铜AgNO3溶液铜银32O2＋4H2O＋8e－===8OH－5．15分1熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式;负极反应式：2CO＋2CO错误!－4e－===4CO2,正极反应式：_____________________________________________________________________,电池总反应式：_________________________________________________________;2二甲醚CH3OCH3燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池能量密度5.93 kW·h·kg－1;若电解质为酸性,二甲醚燃料电池的负极反应式为__________________________________________________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E＝________________________________________列式计算;能量密度＝电池输出电能/燃料质量,1 kW·h＝3.6×106 J,F＝96 500 C·mol－1;3NO x是汽车尾气中的主要污染物之一;通过NO x传感器可监测NO x的含量,其工作原理示意图如下：①Pt电极上发生的是________反应填“氧化”或“还原”;②写出NiO电极的电极反应式：_____________________________________________;解析：1本题中的电池是一种新型高能电池,电解质是熔融物,而不是电解质溶液,但有自由移动的CO错误!存在;原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移,燃料电池总反应实质是一个燃烧反应,故负极CO失去电子,而正极应为O2得到电子,再与阴极助燃气CO2结合生成电解质阴离子CO错误!;2原电池中二甲醚在负极失去电子,所以负极电极反应式是CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋；二甲醚中碳原子的化合价是－2价,反应后变为＋4价,每个碳原子失去6个电子,所以一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生12个电子的电量；由于能量密度＝电池输出电能/燃料质量,若燃料质量为1 kg,则该电池的能量密度E＝错误!÷3.6×106 J·kW－1·h－1≈8.39 kW·h·kg－1;3①由工作原理示意图可知,O2在Pt电极发生还原反应生成O2－；②在O2－参加反应下,NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2;答案：1O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!2CO＋O2===2CO22CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋12错误!÷3.6×106 J·kW－1·h－1≈8.39 kW·h·kg－13①还原②NO＋O2－－2e－===NO26．1酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物;该电池放电过程产生MnOOH;回收处理该废电池可得到多种化工原料;该电池的正极反应式为____________________,电池反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________;2肼-双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注,其工作原理如图所示;请写出电池正极的电极反应式：________________________________________,电池工作过程中,A极区溶液的pH________填“增大”“减小”或“不变”;解析：1酸性锌锰干电池中正极上发生还原反应,该电池放电过程中产生MnOOH,则正极反应式为MnO2＋H＋＋e－===MnOOH;金属锌作负极,发生氧化反应生成Zn2＋,则负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋,结合得失电子守恒可得电池反应式为2MnO2＋2H＋＋Zn===2MnOOH＋Zn2＋;2燃料N2H4在负极放电,则H2O2在正极B极上发生还原反应：H2O2＋2e－===2OH －;电极A为负极,N2H4发生氧化反应：N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O,A极区c OH －减小,pH减小;答案：1MnO2＋H＋＋e－===MnOOH2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋注：式中Zn2＋可写为ZnNH3错误!、ZnNH32Cl2等,H＋可写为NH错误!2H2O2＋2e－===2OH－减小7．按要求写出电极反应式或总反应方程式;1肼N2H4-空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的电极反应式为_______________________________________________________________;2铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,电解质溶液是NaOH和NaAlO2混合液,其原理如图所示;该电池反应的化学方程式为__________________________________________________________;解析：1肼-空气燃料电池是一种碱性电池,O2在正极反应,故负极是肼发生反应：N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O;2Al作负极,Ag2O/Ag作正极,NaOH和NaAlO2溶液是电解质溶液,所以生成物是NaAlO2、Ag、H2O;答案：1N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O22Al＋3Ag2O＋2NaOH===2NaAlO2＋6Ag＋H2O。
原电池(第2课时 化学电源)(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
燃料电池
(2)甲烷燃料电池
用导线连接的两个铂电极插入电解质溶液中，然后向两极分别 通入CH4和O2，该电池的反应式：
② KOH溶液： 负极：CH4＋10OH－－8e－==CO32－＋7H2O 正极：2O2＋4H2O＋8e－==8OH－ 总反应式：CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H2O
燃料电池
一次电池
4.锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池
Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。 (1)负极材料为__锂__，电极反应为__8_L__i－__8_e_－_=_=_=__8_L_i＋_。 (2)正极的电极反应为__3_S_O__C_l_2_＋__8_e－__=_=_=_2_S_＋__S_O__23－__＋__6_C_l_－。
【课堂练习】
3、锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受 到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的
总反应为Li + MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（ B ）
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 MnO2 +e-=MnO2 – D、Li是负极，电极反应为 Li－2e- = Li2+
一次电池
1) 锌-锰干电池 （酸性电解质溶液） 正极：
2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = 2MnO(OH) + 2NH3↑
负极: Zn – 2e- = Zn2+
原电池电动势的测定实验报告 (2)
原电池电动势的测定实验报告引言电动势（emf）是电池产生的电压，是电池驱动电荷流动的力量。
测定电池的电动势有助于了解其电力输出能力和性能。
本实验旨在通过测量原电池的电动势来探究其特性，并分析实验结果。
实验目的•测定原电池的电动势；•理解电动势的概念和测量方法；•了解原电池的电力输出能力和特性。
实验装置•原电池（如干电池或锌铜电池）；•电动势测量仪器（如电压表）；•导线；•镊子。
实验步骤1.将电动势测量仪器的红色探针（正极）连接到原电池的正极，黑色探针（负极）连接到原电池的负极。
2.打开电动势测量仪器并记录显示的读数。
这个读数将近似等于原电池的电动势。
3.小心地将导线的一端用镊子连接到原电池的正极，并将另一端连接到电动势测量仪器的红色探针（正极）。
4.将导线的另一端用镊子连接到原电池的负极，并将另一端连接到电动势测量仪器的黑色探针（负极）。
5.记录电动势测量仪器显示的读数。
实验结果与分析经过实验测量，我们得到了原电池的电动势的读数和连接有导线的电动势的读数。
根据测量结果，我们可以得出以下结论：1.原电池的电动势是通过直接连接仪器测量得到的读数；2.连接有导线的电动势是通过在电路中连接导线测量得到的读数；3.温度和电池的化学反应速率对电动势有一定的影响，可能导致电动势的变化。
根据实验结果，与理论电动势相比，我们可以进一步分析原电池的性能和特性。
如果原电池的电动势与理论值接近，说明电池的输出能力较好，电池性能良好。
如果电动势与理论值有显著差异，可能是电池损耗、内阻等问题导致的。
实验结果提醒我们在实际应用中使用电池时要注意其电动势的准确性，并选择适当的电池类型和使用方式。
结论通过本实验的测量和分析，我们成功地测定了原电池的电动势，并对电动势的测量方法和原电池的特性有了更深入的了解。
实验结果提醒我们在实际应用中要注意电池的电动势准确性，并选择合适的电池类型以满足需求。
参考文献（列出参考文献的信息）致谢（写明感谢实验室的老师和同学的帮助）附录（在此列出实验中用到的数据表格、图表等附加的内容）。
原电池相关知识点总结
原电池相关知识点总结一、原电池1. 原电池(1) 概念：将化学能转化为电能的装置。
(2) 实质：自发进行氧化还原反应，把化学能转化为电能。
2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)3．原电池形成的条件(1) 两个活泼性不同的电极。
(2) 电解质溶液或熔融电解质，形成闭合回路(或两极直接接触)。
(3) 能自发地发生氧化还原反应。
4. 电子流向负极→ 正极（电子不能通过溶液）5．电极反应负极：一般是活泼性较强的金属，发生氧化反应。
正极：一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属)，发生还原反应。
6. 盐桥的组成和作用⑴ 盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
⑵ 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。
【总结提升】1．工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2．原电池电极的判断3. 原电池的负极一般，在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义：(1) “活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。
(2) 在大部分原电池反应中，金属活动性较强的一极作负极，另一电极作正极。
但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。
② NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。
4. 原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：⑴负极(还原性较强的物质)；⑵正极是活动性较差的金属或能导电的非金属；⑶电解质溶液：两电极浸入电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
二、原电池原理的应用1．加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性强弱3．设计化学电池例如：以Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu为依据，设计一个原电池。
人教版必修二：原电池的工作原理及构成条件(29页)
人教版必修二：原电池的工作原理及 构成条 件（29 页)
实践活动：自制电池——水果电池。如下图：
人教版必修二：原电池的工作原理及 构成条 件（29 页)
人教版必修二：原电池的工作原理及 构成条 件（29 页)
【实验探究一】
把锌片和铜片分别插入到稀H2SO4中,观察现象。 [实验现象]： 锌片上有气泡,铜片上无明显现象。 思考与交流一：
例4. ［2019·河南省实验中学高一检测］有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装 置及部分反应现象如下：
实验 装置
部分 实验 现象
a极质量减小 b极质量增加
b极有气体产生 c极无变化
d极溶解 c极有气体产生
电流计指示在 导线中电流从 a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是 （ ）
A. d > a > c > b B. b > c > d > a
第2节 化学能与电能
第1课时 原电池——化学能转化为电能
学习目标 1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 2. 理解原电池的概念及工作原理。 3. 理解原电池的构成条件。
一.能源分类
电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的二次能源， 又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像 机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池的电能是如何产生的呢？ 这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
排出大量的温室效应气体. 能量转换环节多、效率低，造成资源浪费
火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应，在燃烧时，还 原剂失的电子直接由氧化剂得到，不存在电子的定向移动，需 要经过一系列能量转换才能将氧化还原反应的化学能转换为电 能；那么能否发明一种装置将氧化还原反应中的电子转移转化 为电子的定向移动，从而使化学能直接转化为电能呢？
必修二原电池工作原理
必修二原电池工作原理
原电池，也称为原电池池电池或干电池，是一种常见的电化学电池，它将化学能转化为电能。
原电池由两个不同的金属电极和一种电解质组成。
在原电池中，负极（阴极）通常由锌（Zn）金属制成，而正
极（阳极）通常由二氧化锰（MnO2）等材料制成。
负极和正
极之间用一层电解质质地保持电中性。
当原电池接通电路后，化学反应开始发生。
在负极处，锌离子（Zn2+）氧化成锌离子，并释放出两个电子，电子则流过外
部电路向正极移动。
在正极处，二氧化锰受到电子的还原，形成锰离子（Mn3+），同时释放出一个氧原子。
这两个半反应共同导致了电荷转移，从而产生电流流动。
负极电子的流动和正极离子的流动构成了电池的电流。
在此过程中，原电池的化学反应会持续进行，直到负极的锌完全被消耗，正极的二氧化锰也几乎被消耗。
需要注意的是，原电池是一次性使用的电池，一旦负极的锌被用尽，电池将无法再产生电流。
当原电池的工作时间过长或电池被过度使用时，二氧化锰也可能过度被还原，导致电池损坏或失效。
总结起来，原电池工作的基本原理是通过负极的氧化反应和正极的还原反应，将化学能转化为电能，并产生电流流动。
原电池——第二课时
原电池——第二课时1．下列装置能构成原电池的是（）A B C D2．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（）A．电子从锌电极通过电流计流向铜电极B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D．铜电极上发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑3．下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是A．该装置中电子由Zn极流向Cu极，溶液中的SO42－通过盐桥移向Zn极B．将上述装置中的Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液，电流计的指针偏转幅度变小，且很快减弱C．将烧杯内溶液对换，电流计指针也能发生偏转D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，电流由Cu极移向Zn极4．如图所示，a、b是两根石墨棒。
下列叙述正确的是A．a是正极，发生还原反应B．b是阳极，发生氧化反应C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D ．往滤纸上滴加酚酞试液，a 极附近颜色变红5．如下图是Zn 和Cu 形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在记录卡片上写下了一些记录：卡片NO ：28Date ：2007.10.27实验后的记录：①Zn 为阳极、Cu 为阴极；②H ＋向负极移动；③电子流动方向为Zn→Cu ；④Cu 极上有H 2产生；⑤若有1mol 电子流过导线、则产生H 2为0.5mol ；⑥正极电极反应式：Zn －2e===Zn 2＋在卡片上，描述合理的是A ．①②③B ．③④⑤C ．④⑤⑥D ．②③④6．已知反应Cu(s)+2Ag +(aq)=Cu 2+(aq)+2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如图所示原电池。
下列说法中正确的是A ．电极X 是正极，其电极反应为Cu －2e －＝Cu 2+B ．银电极质量逐渐减小，Y 溶液中c(Ag +)增大C ．实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作D ．当X 电极质量减少0.64g 时，外电路中有0.02mol 电子转移7、如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO 4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确．．的是（实验中，不考虑两球的浮力变化）A ．杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端高B 端低B ．杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端低B 端高C ．当杠杆为导体时，A 端低B 端高；杠杆为绝缘体时，A 端高B 端低D ．当杠杆为导体时，A 端高B 端低；杠杆为绝缘体时，A 端低B 端高8、在铜、银和硝酸银构成的原电池工作时，正极反应式为___________；当有1.6g铜溶解时，银棒增重_________________。
原电池教案(优秀3篇)
原电池教案（优秀3篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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原电池教案(优秀6篇)
原电池教案（优秀6篇）高中化学必修二《原电池》教案篇一【教学目标】1、掌握原电池的构成条件，理解原电池的原理，能正确判断原电池的正负极，正确书写电极反应式、电池反应式，能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2、通过实验探究，体验科学探究的方法，学会分析和设计典型的原电池，提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的。
3、在自主探究、合作交流中感受学习快乐和喜悦，增强学习的反思和自我评价能力，激发科学探索，培养科学态度和创新精神，强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解；电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学，学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探究教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组，准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子（瓣膜较厚），B组:成熟的橘子（将瓣膜、液泡搅碎），C组:准备两种相同金属片，D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中，将电流表串联入线路中，观察会有什么现象发生？（巡视各组实验情况）。
[师]:请大家总结:有什么现象发生？[生]:总结:出现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转[师]:电流表指针偏转说明什么？为什么会发生偏转？[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些？[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种，大家请看:[播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池（原电池）；二次电池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
2020-2021学年人教版新教材选择性必修一 第四章第一节 原电池(第2课时) 学案
第一节 原电池第2课时 化学电源学习目标 核心素养1．了解常见化学电源的工作原理。
2．了解新型化学电源的工作原理。
1．通过对常见化学电池的分析，培养证据推理与模型认知的能力。
2．通过认识新型化学电源的作用及废旧电池对环境的危害，形成科学态度与社会责任意识。
新课情境呈现现在，各种各样的电池特别多，像手电筒上用的干电池，手机上用的锂电池，汽车上用的蓄电池，还有新型环保公交车上的燃料电池等，种类繁多。
你知道化学电池是怎样分类的吗？电源是能够实际应用的原电池。
作为化学电源的电池有一次电池、可充电电池和燃料电池等。
一次电池只能放电不能充电，使用后即弃去，因此可能造成环境污染。
可充电电池也称为二次电池，可以反复充电和放电，是电池发展的一个重要方向。
课前素能奠基新知预习 一、化学电池化学电池是将__化学__能变成__电__能的装置。
1．化学电池的分类：化学电池⎩⎪⎨⎪⎧ __一次__电池(普通锌锰电池、碱性锌锰电池)__二次__电池(铅蓄电池) 燃料电池(氢氧燃料电池)2．判断电池优劣的主要标准：3．化学电池回收利用：废旧电池中含__重金属__和酸碱等有害物质，应回收利用，既减少污染，又节约资源。
二、一次电池一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。
一次电池不能充电，不能反复使用。
碱性锌锰电池与银锌电池比较种类特点碱性锌锰电池银锌电池基本构造负极：__Zn__ 负极：__Zn__ 正极：__MnO2__ 正极：__Ag2O__ 电解质：KOH 电解质：KOH工作原理负极反应__Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2____Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2__正极反应2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－__Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－__总反应Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag性能与适用范围比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高，适用于大电流和连续放电比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电1．构造：2．工作原理：铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)3．铅蓄电池的优缺点：(1)优点：性能优良、价格低廉、安全可靠，可多次充放电；生产生活中使用广泛。
人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)
•
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
二、说教学目标
1、知识与技能：
认识原电池的概念；
掌握原电池的工作原理和形成条件
2、过程与方法：
学生通过对原电池的学习，体验科学探究的过程，理解 科学探究的意义，初步养成科学探究的能力； 通过小组探究实验，培养学生动手能力和团结协作意识
3、情感、态度与价值观：
学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学 的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界 的奇妙与和谐；
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午4时48分54秒下午4时48分16:48:5421.7.21
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
• 问题二：氢离子变成氢分子有时从哪里来 的呢？
• 问题三：根据电学知识中电子的流向，你 能判断装置的正负极吗？
4、设问探究、合作交流，归纳形成条件
Zn Cu
Fe Cu
Zn Zn
Fe
Cu
√A
√B
C
《原电池 第2课时》示范课教学设计【化学人教版高中(新课标)】
原电池（第2课时）高中化学选择性必修1第四章第一单元学习目标1.了解常见化学电源的工作原理，并能利用相关信息分析化学电源工作原理的问题；2.学会复杂电极反应方程式书写的方法；3.了解常用电池的回收处理问题。
情境导入人们是如何利用原电池的工作原理，逐步设计出理想中的化学电源呢？根据理想化学电源的特点以及不同的需求，人们不断设计出了性能各异的化学电源。
最初的普通锌锰干电池使用寿命短，科学家研究了使用寿命更长，现在广泛使用的碱性锌锰干电池；考虑到干电池无法充电，研究人员研发了可反复使用的二次电池；如果电池的活性物质储存在电池内部，就会限制电池的容量，能否从外部不断提供电极反应物，使电池能够连续不断的供电。
沿着这一思路，科学家研制了燃料电池。
电池在需求和创意的推动下，不断的向更新的方向发展，而它们的雏形都是原电池。
学习任务【任务一】认识一次电池——干电池【任务二】认识二次电池——铅蓄电池【任务三】认识燃料电池【任务四】废旧电池的回收问题学习活动【任务一】认识一次电池——干电池1.认识普通锌锰干电池【活动设计】【复习回顾】回顾原电池的构成要素：【一次电池】一次电池是放电后不可充电的电池1.认识普通锌锰干电池普通锌锰干电池是最早进入市场的实用干电池。
因其电解质溶液用淀粉糊固定化，称为干电池。
2. 分析普通锌锰干电池结构【思考讨论】结合资料和示意图分析：电极反应中的还原剂和氧化剂、电极材料、离子导体。
【填写表格】3. 分析普通锌锰干电池长期占据市场和现在逐渐被替代的可能原因。
【分析讨论】放置不同时间后的普通锌锰干电池电极反应活性物质负极：Zn正极：MnO 2 电极材料负极：Zn 正极：石墨棒 离子导体NH 4Cl 和ZnCl 2混合物【设计意图】学生应用原电池的构成要素和工作原理，结合给出的酸性干电池和碱性干电池的构造示意图以及相关资料，分析他们的工作原理，并在这个过程中学习复杂电极反应式的书写。
2.认识碱性锌锰干电池【活动设计】1.碱性锌锰干电池：容量高，能大电流连续放电。
高中化学必修二《原电池》教案
高中化学必修二《原电池》教案作为一名教学工作者，编写教案是必不可少的，教案是备课向课堂教学转化的关节点。
那么优秀的教案是什么样的呢？以下是店铺精心整理的高中化学必修二《原电池》教案，欢迎大家分享。
高中化学必修二《原电池》教案篇1一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点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。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】4.1 原电池一、原电池实验探究讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！【实验探究】(铜锌原电池)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。
问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生：Zn+2H+=Zn2++H2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
鲁科版化学必修2《原电池》PPT
发生的反应
电解质溶液
铜锌原电池
电极名称 负极 正极
外电路电子流向： 内电路离子流向：
电极材料
Zn
Cu
电极反应物
Zn
得失电子情况
失电子
H2SO4
得电子
Zn→Cu
阳离子→正极，阴离子→负极
发生的反应
Zn-2e－=Zn2+
2H++2e－= H2↑
电极反应物
电极材料 离子导体 电子导体
结合视频思考： 1.氢氧燃料电池由哪些部分组成？涉及哪些 化学物质？各组成部分的作用是什么？各物 质间发生了什么反应？ 2.氢氧燃料电池是如何实现将化学能转化成 电能的？ 3.你认为组装电池需要满足哪些条件？
化学视角看氢燃料电池客车
化学能
电能
小氢（氢气）、小氧（氧气）
铂
发生了氧化还原反应 （电极反应物）
负极 正极
石墨 石墨
氢气 氧气
失电子 得电子
氧化反应 还原反应
外电路电子流向： 内电路离子流向：
负极→正极 阳离子：向正极移动；阴离子：向负极移动
原电池工作原理
外电路
e-
负极 失电子 氧化反应
正极 得电子 还原反应
阴离子
电解质溶液
内电路
阳离子
铜锌原电池
电极名称 电极反应物 得失电子情况 负极 正极
第2节 化学反应与能量转化
第2课时 化学反应能量转化的重要应用--化学电池
学习目标
1.通过观看氢氧燃料电池巴士的视频，了解并能说出氢氧燃料 电池的组成及各部分的作用。 2.通过观看动画及分析，总结氢氧燃料电池工作的原理 3.通过对各组成部分的分析，归纳建构原电池的构成及工作原 理的认知模型，并利用原电池模型分析铜锌原电池工作原理。 4.体会化学对人类生产生活的重要作用，了解氢燃料电池的发 展前景
原电池教案必修二
原电池教案必修二篇一：人教版化学必修2《化学能与电能(原电池)》教学案含习题和答案第二节化学能与电能原电池【资料卡片】热电厂生产的过程利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。
燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。
中国煤炭的44％用来发电。
中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。
火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。
【问题探究1】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？火力发电过程中的能量转化：化石燃料燃烧蒸汽发电机火力发电：化学能热能机械能电能【问题探究2】能否设计一个装置，直接将化学能转化为电能呢？可以设计一个装置使一个自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别发生。
化学电池：化学电池化学电源：化学能电能（氧化还原反应）一、化学能直接转化为电能的原理与装置：【实验探究】探究Cu-Zn原电池原理实验：【实验结论】将Cu、Zn用导线连接起来同时插入稀硫酸中，Cu极上会产生气泡，电路中有电流通过。
电流表指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。
【归纳小结】⑴原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。
（本质是：自身能发生氧化还原反应）⑵Cu-Zn原电池电极反应式的书写（以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例）：负极(锌片)：Zn－2e==Zn2（发生氧化反应）电子流出的一极－＋正极(铜片)：2H++2e==H2↑(发生还原反应）电子流入的一极－+ 2+ 总的离子反应：2↑⑶原电池原理：较活泼的金属作为负极，发生氧化反应，电子从较活泼的金属通过外电路流向较不活泼的金属一极。
【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。
高三化学 原电池第二课时2
2H2＋O2===2H2O
知识梳理·题型构建 深度思考 思考
3．(1)氢氧燃料电池以 KOH 溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶
减小 减小 液的浓度将________，溶液的 pH________。
(填“减小”、“增大”或“不变”) (2)氢氧燃料电池以 H2SO4 溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质
知识梳理·题型构建
I
考点四
盐桥原电池的专题突破
1．盐桥的组成和作用
(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路； ②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
2．单池原电池和盐桥原电池的对比
知识梳理·题型构建
I
考点四
盐桥原电池的专题突破
图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直 接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了 热能，装置的温度会升高。 图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与 Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续 时间长。
知识梳理·题型构建
化学电源中电极反应式书写的一般程序
“加减法”书写电极反应式
(1)先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相 同数目电子的得失。 (2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。 若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极 上的反应物质是 O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正 极反应式中，且 O2 生成 OH－，若电解质溶液为酸性，则 H＋必须写 入正极反应式中，O2 生成水。 (3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应 的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电 子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式， 即得到较难写出的另一极的电极反应式。
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2、观察介质是否参加反应，注意两极得失 电子总数相等
3、将两极电极反应式相加即得原电池的总 反应式
问题解决
1.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐
变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、
C应是下列各组中的哪一组（ D ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
G
AB
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
C
不同的介质 不同的电极反应
稀硫酸
负极： Mg — 2e- = Mg2+ 正极： 2H+ + 2e- = H2↑ 总：Mg +2H+ = Mg 2+ + H2 ↑
负极：2 Al+ 8OH－—6e- =2Al O2－ +4H2O 正极：6H+ + 6 e- =3 H2↑
总：2Al+ 2OH－ +2H2O =2Al O2－ + 3H2 ↑
不同的介质 不同的电极反应
负极： Fe — 2e- = Fe2+
Fe
Cu 正极： 2H+ + 2e- = H2↑
稀硫酸
总：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
__Z_>__Y_>__X_>__W_____
原电池的主要应用：
1.进行金属活动性强弱比较；
2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸 反应制取氢气；
负极： 2Fe — 4e- = 2Fe2+
Fe
Cu 正极： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
N稀a硫Cl酸溶液
总：2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2↓
稀H2SO4
负极：2 Al — 6e- =2Al 3+ 正极： 6H+ + 6e- =3 H2↑ 总：2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2 ↑
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
②根据原电池电极 发生氧化反应的极 ——负极
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
四、原电池电极反应式的书写
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 （2）平衡电荷
（保证其连接的两个半电池中的电解质溶液呈电中性）
2、 此电池的优点？ 能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率。
二、原电池的设计
例：利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个 原电池，画出示意图，写出电极反应。
FeFe
Cu Cu
(不同的金属或金属与非金属导体）
（2）两个电极必须插入电解质溶液中
（3）两极相连形成闭合回路 （用导线连接或电 极直接接触）
【小组讨论】
根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu设计一个铜、锌原电池。 指出所选用的电解质溶液，写出该原电池的两电极 反应式、总反应式。画出原电池的构造图。
正极（铜电极）：还原反应 Cu2+ + 2e- = Cu
负极： Cu —2e- = Cu 2+
正极： 4H+ +2NO3－ + 2 e- = 2NO2 + 2H2O
总：Cu
+
4H+
+2NO3－= 2NO2 +
Cu
2+
+
2H2O
练习2. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用 导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
（或其它不活泼材料）
外电路 用导线连通，可以接用电器
内电 是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路
画出装置示意图
小结
原电池工作原理
电子沿导线传递，产生电流
℮氧化反应←负极
正极→还原反应
阴离子
阳离子
电解质溶液
根据氧化还原反应设计原电池
3、把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出 电极反应式及电池反应方程式
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
设计原电池的思路：前提：是氧化还原反应
根据负极氧化、正极还原写出电极反应式
电极材料
半电池：
电解质溶液
根据电极反应确定
还原剂（电极材料）和氧化产物（电解质溶液）为负极的半电池 氧化剂（电解质溶液）和还原产物（电极材料）为正极的半电池
Zn Cu 负极（锌电极）：氧化反应 Zn - 2e- = Zn2+
电池总反应：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+ CuSO4
活动与探究二
如教材P13图1-8所示，向盛有30ml1.0mol/LCuSO4 溶液和 30ml1.0mol/L的ZnSO4溶液分别插入铜片和 锌片，连接导线和电流计，观察现象。将盐桥插入 两只烧杯内的电解质溶液，观察现象。
现象:
电流计指针发生偏转 锌片变薄 铜片变厚
结论:
Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
化学能
2eZn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
电能
一、原电池的工作原理
电路：
外电路
电子流向：由失电子的一极向得电子的一极 （即负极→正极）
电流方向：与电子流向相反
阴离子流向与电子流向一致
内电路
阳离子流向与电流一致
专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化
第一节 原电池的工作原理
知识回顾 一、原电池
1、原电池： 把化学能转化为电能的装置。
2、原电池工作原理： 氧化—还原反应
[练习]
判断下列装置能否构成原电池，思考原电池的构成条件。
Cu
C
×①
√②
√③
④
×
形成原电池的一般条件
（0）前提条件：有自发的氧化还原反应 （1）有两种活泼性不同的导电材料作电极
一、原电池的工作原理
负极：电子流出的一极
2.电极：
正极：电子流入的一极
负极（氧化反应）： Zn－2e-＝Zn2+
3.电极反应式：
正极（还原反应）： Cu2++2e-=Cu
4.总反应式（氧化还原反应）：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
盐桥：在U型管中装满用
饱和KCl溶液的琼脂。
思考： 1、盐桥的作用是什么？
盐桥
—
+
Zn Cu
Zn
Cu
ZnSO4
H2SO4
(-)：Zn – 2e- = Zn2H+ 2SO4 (+)：2H+ +2e- = H2↑ 电池反应：
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
三、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极
（根据电子流动
方向）
电子流入的极 ——正极
宏观判断：