高中化学主题3合理利用化学能源课题1电池探秘教学课件鲁科版选修1

认识几种电池
1.几种电池比较 电池种类 工作原理 利弊
锌筒 做负极，失电子被氧 ①使用时 锌筒 逐渐消耗，引
锌锰 干电池 化 碳棒 与顶端的金属帽 起电解质渗漏 相连做正极，电池内部的 ②电压不断 下降 ，不能提供 稳定电压
MnO2 得电子被还原
铅酸 蓄电池
铅 做负极， PbO2 做正 ①可通过检查硫酸溶液的 密度 极，发生反应为 Pb ＋ PbO2 确定是否应该充电
)
【解析】
原电池是化学能转化为电能的装置。在原电池工作时，较活泼
的负极失电子被氧化，即电子流出；较不活泼的正极上得电子发生还原反应， 即电子流入。
【答案】 B
判断原电池正负极时，不要盲目的根据活泼金属做负极去判断，必要时应 根据正负极上发生的反应进行判断。
1． 如图， 在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电 极 X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下 列说法正确的是( A．外电路的电流方向为 X→外电路→Y B．若两电极分别为 Fe 和碳棒，则 X 为碳棒，Y 为 Fe C．X 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为 X>Y )
4．实质 原电池产生电流的实质，是发生了 氧化还原反应 。电子由 负极 流向
正极 产生电流。 _______
5．实际应用 纽扣电池及工作原理
总反应式： H2O＋Zn＋HgO===Zn(OH)2＋Hg
1．将锌片、铜片用导线连接插入乙醇中能形成原电池吗，为什么？
【提示】 不能。因为乙醇是非电解质，不导电，所以不能形成原电池。
(3)电极反应式
－ 2＋ Zn － 2e ===Zn 负极： ＋ － 2H ＋ 2e ===H2↑ 正极： ＋ 2＋ Zn ＋ 2H ===Zn ＋H2↑ 总反应式：
3．原电池的构成条件 (1)两个活泼性不同的电极(或金属与导电的非金属) ①负极：活泼性强、 失去 电子发生氧化反应。 ②正极：活泼性弱、 得到 电子发生还原反应。 (2)两电极插入同一 电解质 (3)形成 闭合回路 。 (4)能自发地发生 氧化还原 反应。 溶液中。
原电池的工作原理与正负极的判断
【问题导思】 ①你能用图示表示原电池的工作原理吗？ ②原电池正负极的判断依据有哪些？ 【提示】 ①如下图所示 ②原电池正负极的判断依据有： a.电极材料 b． 电流或电子流动方向 解质溶液离子移动方向 d．反应类型 e．反应现象 c． 电
1．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶 液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化 反应，其正极总是得电子发生还原反应。 (5)依据现象判断。一般溶解的一极为负极，增重或者有气体放出的一极为 正极。燃料电池除外。
的活泼性 c．用于金属的防护 ②原电池工作时，正极金属被保护，所以被保护金属做原电池的正极。
2．废旧电池污染的治理 (1)废旧电池必须 回收 。
(2)开发使用无污染或污染小的新型电池，如 太阳能 电池。
2．是不是所有的电池负极都参与原电池反应？
【提示】
不一定。燃料电池中两电极都不参加反应。通入燃料的电极是
负极，燃料失去电子被氧化，发生氧化反应；通入氧化剂的电极是正极，氧化 剂得到电子被还原，发生还原反应。氢氧燃料电池、甲醇燃料电池等都是这类 电池。
＋ 2H2SO4 2PbSO4 ＋ ②这类电池充、放电 方便 ，稳定 性 强 ，但体积大，使用不方便， 且寿命较 短
2H2O， 充电时 PbSO4 转变为
Pb和PbO2
燃料 电池(以 在负极消耗燃料 H2 ，在正 氢氧燃 料电池 为例) 极消耗 O2 ，反应为 2H2＋ O2===2H2O
①可以不间断地输入 燃料 和 氧化剂，输出电极反应产物 ②化学能直接转化为电能，能 量转换率 高 而且工作寿 命长 ， 能够大功率连续供电， 无噪声，无污染
1．在内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 2．电子只流经外电路，流向为：负极→导线→正极。 3．电流方向与电子流向相反。 4．只有根据能自发进行且放出能量的氧化还原反应才能设计原电池。
下列有关原电池的说法中，正确的是( A．在正极上发生氧化反应 B．化学性质较活泼的金属为负极 C．正极是电子流出的极 D．是由电能转化为化学能的装置
【解析】 外电路的电子流向为 X→外电路→Y，电流方向与其相反。X 极 失电子，做负极，Y 极上发生的是还原反应，X 极上发生的是氧化反应。若两电 极分别为 Fe 和碳棒，则 Y 为碳棒，X 为 Fe。
【答案】 D
原电池工作原理的应用
【问题导思】 ①原电池的工作原理有哪些应用？ ②利用原电池工作原理保护金属时，被保护金属作原电池的哪一极？ 【提示】 ①原电池工作原理可用于：a.加快化学反应速率 b．比较金属
阶
阶
段
一
段
三
课题 1
阶
电池探秘
段
二
学 业 分 层 测 评
1．以铜锌原电池为例理解原电池的工作原理。(重难点) 2．认识电池的构成条件，掌握原电池正负极的判断方法。(重点) 3．学会应用所学知识分析出生活中所使用的各种电池。(难点)
电池是怎样工作的
1.原电池的定义 将 化学能 转化为 电能 的装置。
2．原电池正负极的判断 (1)由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼性较强的金属为负极， 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 在特殊情况下，正负极的判断还要考虑电解质溶液的性质。如 (－)Al|NaOH(aq)|Mg(＋)原电池中 Al 做负极，在强碱性条件下，Al 比 Mg 活泼。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。在外电路上，电流是由正极流向负 极；电子流动方向是由负极流向正极。
2．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
(1)工作原理 锌片 失去电子 ，电子经 电子 被还原成氢原子，继而结合成氢分子在铜片上放出。 __________
(2)电极名称 负极： 电子流出 的电极。(发生氧化反应的一极) 正极： 电子流入 的电极。(发生还原反应的一极)