化学能转化为电能——电池(讲义)
化学一轮复习第20讲化学能转化为电能__电池教案鲁科版
第20讲化学能转化为电能——电池[考纲要求]1。
理解原电池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一原电池的工作原理及应用1．概念：把化学能转化为电能的装置。
2．工作原理(以铜锌原电池为例）（1)原理分析电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极（2）两种装置比较①盐桥作用：a。
连接内电路形成闭合回路。
b。
维持两电极电势差(中和电荷），使电池能持续提供电流。
②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定.3．构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生.（2）二看两电极:一般是金属活动性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：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.1．判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.(1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池（√）(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极（√）（3）在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生（×)（4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动（×)(5）两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极（×)（6)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________。
答案：②④⑥⑦3．原电池正负极的判断方法（1）由组成原电池的电极材料判断。
一般是活动性较强的金属为________极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为____________极。
高中化学第2节化学能转化为电能__电池第2课时化学电源课件鲁科版选择性必修1
8 价,故有
8 个电子,右边有 2 个负电荷,故应在左边加
2-
上 10 个负电荷,即 CH4-8e-+10OH-→CO3 。将 H、O 原子数配平可
2-
得:CH4-8e-+10OH-==CO3 +7H2O。
②以甲烷燃料电池(稀硫酸为电解质溶液)为例。则书写步骤
-4
+4
为:C H4→ C O2,CH4-8e-→CO2。平衡电荷:左边失 8 个电子,右边不可能加 OH-,
能量高、可储存时间长。( × )
(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧,然后热能转化为电能。( × )
(6)铅蓄电池工作时,当电路中转移0.1 mol电子时,负极增重4.8 g。( √ )
重难探究•能力素养全提升
探究一
二次电池(可充电电池)
问题探究
铅蓄电池的电池总反应是什么?
提示铅蓄电池属于二次电池。电池总反应是Pb+PbO2+2H2SO4
应在右边加 H+:CH4-8e-→CO2+8H+。左边加 H2O 并配平可
得:CH4+2H2O-8e-==CO2+8H+。
方法二:用电池总反应减去正极的电极反应可得出负极的电极反应。
①总反应:CH4+2O2+2OH-==C O23 +3H2O(碱性电池)
正极反应:2O2+4H2O+8e-==8OH负极反应:CH4+10OH--8e-==C O23 +7H2O。
mol O2理论上生成1 mol CO2,在标准状况下的体积为22.4 L,D错误。
学以致用•随堂检测全达标
1.下列几种化学电池中,不属于可充电电池的是(
《化学能转化为电能——电池》 讲义
《化学能转化为电能——电池》讲义一、电池的定义与工作原理电池，简单来说，就是将化学能转化为电能的装置。
它通过一系列的化学反应，使内部的化学物质发生氧化还原反应，从而产生电流。
在电池内部，通常存在着两种不同的电极，分别称为正极和负极。
正极和负极由不同的化学物质组成，这些化学物质具有不同的氧化还原电位。
当电池连接到外部电路时，电子从负极流向正极，形成电流。
以常见的干电池为例，其内部的主要化学物质是锌和二氧化锰。
锌在电池中作为负极，发生氧化反应，失去电子；二氧化锰则作为正极，发生还原反应，得到电子。
在这个过程中，化学能被转化为电能，为我们的各种电子设备提供动力。
二、电池的分类电池的种类繁多，可以根据不同的标准进行分类。
1、按照电解质的状态分类液态电池：如常见的铅酸蓄电池，其内部的电解质是硫酸溶液。
固态电池：电解质为固态的电池，具有更高的能量密度和安全性。
2、按照一次性使用还是可充电分类一次电池：也称为干电池，如碱性电池、锌锰电池等，使用后无法充电，只能丢弃。
二次电池：可以多次充电和放电，如锂离子电池、镍氢电池等。
3、按照化学组成分类铅酸电池：广泛应用于汽车的启动电源和储能系统。
镍镉电池：曾经在一些电子设备中使用，但由于镉的环境污染问题，逐渐被其他电池替代。
镍氢电池：性能较镍镉电池有所提升，且对环境更加友好。
锂离子电池：目前在手机、笔记本电脑等便携式电子设备中应用最为广泛，具有高能量密度、低自放电等优点。
三、常见电池的特点与应用1、铅酸蓄电池特点：成本低，可靠性高，但重量大，能量密度相对较低。
应用：主要用于汽车的启动电源、电动自行车的动力电源以及不间断电源（UPS）等。
2、锂离子电池特点：能量密度高，循环寿命长，自放电率低，但成本相对较高。
应用：手机、笔记本电脑、平板电脑、电动汽车等。
3、镍氢电池特点：比镍镉电池容量大，无记忆效应，对环境相对友好。
应用：数码相机、电动玩具、混合动力汽车等。
4、碱性电池特点：价格适中，电量持久，适用于低功率设备。
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。
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。
化学能转化为电能——电池_图文_图文
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《化学能转化为电能——电池》 说课稿
《化学能转化为电能——电池》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《化学能转化为电能——电池》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析1、教材的地位和作用“化学能转化为电能——电池”这一内容是人教版高中化学必修 2 第二章第二节的内容。
本节内容是在学生已经学习了氧化还原反应、金属的性质等知识的基础上，进一步探究化学能与电能的相互转化。
通过本节课的学习，学生将对化学反应中能量的变化有更深入的理解，为后续学习电解池等知识奠定基础。
同时，电池在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，学习本节内容对于培养学生的科学素养和实际应用能力具有重要意义。
2、教材内容的编排教材首先通过“锌铜原电池实验”引入主题，让学生直观地感受到化学能可以转化为电能。
接着，详细介绍了原电池的工作原理、构成条件以及常见的化学电源。
在介绍化学电源时，教材重点讲解了干电池、充电电池和燃料电池的工作原理和特点。
二、学情分析1、知识基础学生已经掌握了氧化还原反应的基本概念和金属的性质，具备了一定的化学基础知识和实验操作能力。
2、认知能力学生具备一定的观察、分析和推理能力，但对于抽象的化学原理理解起来可能存在一定困难。
3、学习兴趣电池在生活中随处可见，学生对电池的工作原理和应用往往充满好奇，这为教学提供了良好的契机。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。
（2）掌握原电池的构成条件，能够设计简单的原电池。
（3）了解常见化学电源的工作原理和特点。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析解决问题的能力。
（2）通过对原电池工作原理的分析，培养学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对化学能与电能相互转化的学习，让学生感受化学知识在实际生活中的应用价值，激发学生学习化学的兴趣。
电池PPT教学课件_1
第3节 化学能转化为电能——电池
第1课时
1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
（意大利生物 学家伽伏尼）
原电池的雏形 理论解释 ：生物电观点！
伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
了什么呢？ • 6． 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。
【问题】
为什么H+在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到 电子？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？
Zn 负极
正极 Cu
静电
Zn2+ - Zn2+ 斥力
静电
引力
Zn2+Zn2+Zn2+
H+
Zn2+ Zn2+
--------
条件一 原电池的电极材料
学习指导（一）
（千古吟咏的唐诗）： 请同学们自由朗读本目内容，先自主思考 以下问题，再与同位之间交流一下。3分钟 后看谁完成的最好。
唐朝文学里最光彩夺目的是 A.辞赋 B.诗歌 C.散文 D.词曲
韩愈：李杜文章在，火焰万丈长。 白居易：吟咏留千古，声名动四夷。
李白
杜甫
李白：
两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。 飞流直下三千尺，疑是银河落九天。 天生我材必有用，千金散尽还复来。
莫高窟唐代塑像
敦煌莫高窟的塑像共有 2400多座。图片上的这尊 塑像是敦煌石窟里最优美 的唐代塑像之一，20世纪 20年代被美国人华尔纳窃 走。他还用化学胶布盗走 了很多精美的壁画。华尔 纳盗走的这些塑像壁画现 收藏在美国哈佛大学的福 格艺术博物馆和波士顿博 物馆里。
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。
第2节 化学能转化为电能——电池 第2课时 化学电源-2024-2025学年高中化学选择性必修1化学
课堂互动探究
3.牢记四类燃料电池的正极反应式 按电解质分类的燃料电池 碱性燃料电池 酸性燃料电池 熔融碳酸盐燃料电池 固体氧化物燃料电池
正极的电极反应式 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2CO2＋4e－===2CO23－
O2＋4e－===2O2－
(4)废电池须进行集中处理的目的是防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土
壤和水源的污染(√ )
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新知自主预习
二、常见的化学电源 1.锌锰干电池
(1)分类：锌锰干电池分为___酸__性____和___碱__性____两种。 (2)酸性锌锰干电池 酸 性 锌 锰 干 电 池 其 电 解 质 溶 液 (__氯__化__铵___ 和 __氯__化__锌___ 混 合 液 ) 用 淀 粉 糊 固 定 化，所以称为干电池，负极电极反应为：___Z_n_－__2_e_－_=_=_=__Z_n_2＋____，正极反应至 今仍然存在争议，一种观点认为是：2MnO2＋2NH＋ 4 ＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋ H2O。酸性锌锰干电池_制__作__简__单__、__价__格__低__廉_，缺点是较易发生_自__放__电____等。
废旧电池中含有_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。
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新知自主预习
【微自测】 1.下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)太阳能电池不属于化学电池(√ ) (2)铅蓄电池属于二次电池(√ ) (3)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能( × )
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课堂互动探究
3.镍－镉电池是一种可充电的“干电池”，使用寿命长达 15 年。其总反应为 Cd
化学能转化为电能——电池ppt-鲁科版选修四PPT教学课件
三、常见的化学电源
干电池（NH4Cl糊状物为电解质） 负极（锌筒）：Zn-2e—=Zn2+， 正极（石墨）2NH4++2MnO2 +
2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O 总反应：Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
银锌电池（电解质为KOH） 负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 （或Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O） 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag （或 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag）
四、金属的腐蚀和防护
讨论：钢铁的腐蚀 钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀 原因：空气中溶解CO2的水分
酸性增强（形成电解质溶液） Fe和C构成原电池的两极
Fe：负极
C：正极
金属的防护 影响金属腐蚀的因素包括： 金属的 本性 和 介质 。
金属越活泼越容易被腐蚀
金属合金中活泼的金属易腐蚀 例如：钢铁腐蚀 介质对金属腐蚀影响很大： 金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性 气体或电解质溶液，都容易被腐蚀
第三节 化学能转化为电能
----原电池
一、原电池 把化学能转变为电能的装置
1 定义：
实验现象：
电流计指针发
生偏转，
Cu片上有气泡
(1)
(2)
产生
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） 。
二、实验探究形成原电池的条件
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-电池(教案)
§1.3化学能转化为电能—电池原小梅蒲城县尧山中学二OO九年十二月§1.3化学能转化为电能—电池一、教学目标1、知识与技能（1）使学生认识到化学能可以转化为电能。
（2）初步认识原电池的反应原理及形成条件，并能利用生活中的常见物品制作简易原电池。
（3）能准确判断原电池的正负极，并能正确书写电极反应。
2、过程与方法通过对原电池形成条件进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的一般过程，提高科学探究的能力。
3、情感态度与价值观（1）在化学学习的过程中体验并探究带来的快乐，感受化学世界的奇妙。
（2）增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。
（3）关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环保的意识，逐步形成可持续发展的思想。
二、教学重点原电池的工作原理及形成条件，电极反应及电池反应方程式的书写。
三、教学难点通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的工作原理。
四、教学方法和手段实验发现法、引导探究法、实践巩固法五、教学过程〔引言〕经验可知化学反应中常伴随着能量的转化，能量的转化具有多样性。
生火取暖是将化学能转化为热能的过程，电解是将电能转化为化学能的过程，而使用电池则是将化学能转化为电能的过程，这一节课我就来学习化学能转化为电能——电池。
〔板书〕§1.3化学能转化为电能—电池〔过渡〕原电池的工作原理是什么？这就是我们本节课要研究的主要内容。
〔板书〕一、原电池的工作原理〔讲述〕阅读P19页活动探究1，完成Zn与CuSO4反应过程中溶液温度变化的实验。
〔教师活动〕：请各小组长负责分工,组织成员做好实验,记录相关现象。
〔学生活动〕：〔小组代表发言〕描述实验现象〔教师活动〕倾听，组织学生〔思考问题〕由现象得到什么结论？温度升高化学能转化为热能溶液颜色变浅，有红色物质生成反应发生〔教师活动〕副板书：探究1 现象：升、浅、红。
高三化学总复习实用课件：必修8-2 化学能转化为电能——电 池(人教版)
• 2．电化学腐蚀分类 • 以铁的腐蚀为例 吸氧腐蚀
条 水膜呈 件 或 正 极 2H2O＋O2＋4e －===4OH－ 反 应 负
弱碱性 中性
析氢腐蚀
酸性
水膜呈
2H＋＋2e－ ===H2↑
• 3.金属的防护方法 • (1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理 •锌块 在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金 正极
判断依据 负极 • 1．正负极判断 活泼性较强 电极材料 的金属 电子流动方向 电解质溶液中 离子定向移 动方向 电子流出极 阴离子移向 的极
正极 活泼性较弱 的金属或 能导电的 非金属 电子流入极 阳离子移向 的极
• 2.电极反应式的书写 • 书写电极反应式时，要根据电极材料、电
解质溶液分析电极反应和电极产物，写出 电极反应式，还要注意电子守恒。 • (1)负极为活泼金属时，一般失去电子形成 可溶性稳定价态阳离子，或进入溶液，或 与电解质发生反应；若为燃料电池，负极 一般不参与反应，可燃气体失去电子，形 成稳定的氧化产物，或进一步与电解质溶 液反应。
• 第二讲 化学能转化为电能—
—电 池
• 一、原电池原理 • 原电池是借助 化学
为 能的装置。 • 如下图所示：
化学 反应将
电 能转化
电流表指针发生偏转， 铜片表面有金属析出 – 实验现象：(1)有盐桥时 逐渐溶解
–
；
• (2)锌片 。 • 实验结论：导线中有电流通过，即该装置
为一个原电池。
• 1．铜一锌原电池原理分析 • 在ZnSO4溶液中，锌片失去电子而逐渐溶
2e―→Fe2＋ • D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发 生了析氢腐蚀 • [解析]a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气 被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发 生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大， 所以红墨水柱两边的液面变为左高右低， 故B项错。
高中化学人教版必修二《第二章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时原电池-化学能转化为电能》课件
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解，Zn 失电子，发 生 氧化反应。 可表示为：
Zn： Zn－2e=Zn2+
Cu片上产生气泡，H+ 得电子，发生 还原 反应。 可表示为：
Cu：2H++2e=H2↑
定义2：在原电池中，电子流出的一极叫负极， 负极发生氧化反应；电子流入的一极叫正极， 正极发生还原反应。
[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指 针发生偏转。
[实验结论]：导线中有电流通过。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1：使化学能转化为电能的的装置，叫做原 电池。
例1.如图装置中，明显有电流产生的是( C )
解析：A项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D项 中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.［2019·河南省实验中学高一检测］关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是（ C ） a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应，一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析：a错，构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极，可 以是两种不同 属，也可以是一种 属、一种非 属。b错，原电池中正极上 发生还原反应，但不一定产生气体。c对，原电池中电子流出的一极为负 极，电子由负极流向正极。d错，原电池放电时，电解质溶液中阴离子向 负极移动。
《化学能转化为电能——电池》 讲义
《化学能转化为电能——电池》讲义一、电池的定义与工作原理在我们的日常生活中，电池是一种极为常见且重要的能源装置。
那么，究竟什么是电池呢？电池，简单来说，就是一种将化学能直接转化为电能的装置。
电池的工作原理基于一系列的化学反应。
以常见的铜锌原电池为例，锌片和铜片分别浸泡在含有锌离子和铜离子的溶液中，用导线将它们连接起来，并在导线中间接入一个灯泡或者其他用电器。
此时，锌片上的锌原子失去电子，变成锌离子进入溶液，电子则通过导线流向铜片。
在铜片处，溶液中的铜离子得到电子，变成铜原子沉积在铜片上。
这个过程中，电子的定向移动就形成了电流，从而实现了化学能向电能的转化。
不同类型的电池，其化学反应和工作原理可能会有所不同，但总体来说，都是通过化学物质之间的氧化还原反应来产生电子的流动，从而提供电能。
二、常见电池的类型1、干电池干电池是我们日常生活中使用最为广泛的一种电池。
常见的有锌锰干电池，它以锌筒作为负极，石墨棒作为正极，氯化铵和氯化锌的水溶液作为电解质溶液。
在使用过程中，锌逐渐被消耗，当电池中的化学物质反应完后，电池就无法继续供电。
2、铅蓄电池铅蓄电池是一种可充电电池，常用于汽车的启动和供电。
它的正极是二氧化铅，负极是铅，硫酸溶液作为电解质。
在充电和放电过程中，铅和二氧化铅与硫酸发生复杂的化学反应，实现电能的存储和释放。
3、锂电池锂电池具有高能量密度、重量轻等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑等电子设备。
锂电池的正极通常是含锂的化合物，负极一般是石墨。
在充放电时，锂离子在正负极之间往返嵌入和脱出，从而产生电流。
4、燃料电池燃料电池是一种特殊的电池，它不是通过内部储存的化学物质来产生电能，而是通过外部不断供应燃料（如氢气、甲醇等）和氧化剂（如氧气），使燃料在电极上发生化学反应产生电能。
燃料电池具有高效、环保等优点，是未来能源领域的一个重要发展方向。
三、电池的性能参数1、电压电池的电压是指电池两极之间的电势差，它决定了电池能够提供的电能大小。
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化学能转化为电能——电池（讲义）一、知识点睛1.原电池的工作原理（1）原电池的概念原电池是将________转化为________的装置。
（2）原电池的构成条件①两个电极（材料可以是_______或_____________）。
②电极均插入_____________中。
③构成_____________。
④能自发地发生_________________。
（3）铜锌原电池负极：____电子发生_____反应，一般活泼性较_____。
正极：____电子发生_____反应，一般活泼性较_____。
电子流向：电子由_____极流向_____极。
离子流向：阴离子流向_____极，阳离子流向_____极。
电极反应：负极（____片），_________________；正极（____片），_________________。
电池反应：________________________________。
注：盐桥①定义：将热的饱和KCl或NH4NO3琼脂溶液倒入U形管中（注意不要产生裂隙），即可得到盐桥。
②作用：离子在盐桥中能够定向移动。
通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流传导。
2.化学电源（1）电池的分类及特点电池分为__________、__________和___________。
（2）常见电池①锌锰干电池分为______锌锰干电池和______锌锰干电池。
碱性锌锰干电池的负极材料为____________，正极材料为__________，电解质溶液为__________溶液。
负极反应：_________________________________。
正极反应：_________________________________。
电池反应：_________________________________。
②铅蓄电池负极材料为__________，正极材料为__________，电解质溶液为_______________溶液。
负极反应：_________________________________。
正极反应：_________________________________。
电池反应：_________________________________。
③氢氧燃料电池电极材料为___________，负极通________，正极通________。
a．碱性电解质（如KOH溶液）负极反应：______________________________。
正极反应：______________________________。
电池反应：______________________________。
b．酸性电解质（如H3PO4溶液）负极反应：______________________________。
正极反应：______________________________。
电池反应：______________________________。
c．中性电解质（如Na2SO4溶液）负极反应：______________________________。
正极反应：______________________________。
电池反应：______________________________。
④甲烷燃料电池电极材料为___________，负极通________，正极通________，电解质溶液为KOH溶液。
负极反应：_________________________________。
正极反应：_________________________________。
电池反应：_________________________________。
二、精讲精练1.关于原电池的描述正确的是（）A．原电池中负极一定是金属B．电子从原电池的正极通过导线移向负极C．原电池中正极被还原D．阴离子在电解质溶液中向正极移动2.下图装置中能构成原电池并产生电流的是（）3.铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（）A．正极反应：Zn-2e-Zn2+B．电池反应：Zn+CuSO4ZnSO4+CuC．在外电路中，电子从正极流向负极D．盐桥中K+移向ZnSO4溶液4.某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+能实现该反应的原电池是（）A．正极为Fe，负极为Cu，电解质溶液为FeCl3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液5.如图所示，电流计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可能为（）A．A是Zn，B是Cu，C是稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C是稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液6.分析如图所示装置，回答下列问题：（1）图①装置中，负极为______，其电池总反应为____________________________。
（2）图②装置中，负极为______，负极的电极反应式为_____________________________。
（3）图③装置中，负极为______，负极的电极反应式为_____________________________。
7.下列关于化学电源的有关说法中，正确的是（）A．碱性锌锰干电池中石墨棒作负极B．氢氧燃料电池工作时，氢气在负极发生还原反应C．铅蓄电池放电时，两极质量均增加D．燃料电池的能量转化率可达100%8.铅蓄电池放电过程为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，下列关于铅蓄电池的说法正确的是（）A．Pb为正极，PbO2为负极B．正极电极反应式为PbO2+SO42-+2H++2e-PbSO4+H2OC．硫酸溶液中，H+移向负极D．放电一段时间后，SO42-浓度减小9.通常氢氧燃料电池有酸性（当电解质溶液为硫酸时）和碱性（当电解质溶液为KOH溶液时）两种，试回答下列问题：（1）酸性电池的电极反应：负极________________，正极________________，电池总反应__________________；电解质溶液的pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）碱性电池的电极反应：负极________________，正极________________，电池总反应_________________；电解质溶液的pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
10.氢氧燃料电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。
已知该电池的正极反应为：O2+2CO2+4e-2CO32-。
下列叙述正确的是（）A．放电时CO32-向正极移动B．放电时OH-向负极移动C．负极反应为H2+CO32--2e-H2O+CO2D．当该电池产生的水蒸气折算成标准状况下的体积为22.4 L时，转移4 mol电子11.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料电池的说法不正确的是（）A．在熔融电解质中，O2-向负极移动B．电池的总反应是2C4H10+13O28CO2+10H2OC．通入空气一极是正极，电极反应为O2+4e-2O2-D．通入丁烷一极是负极，电极反应为C4H10+26OH--26e-4CO2+18H2O 12.一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨做电极催化剂，在硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
已知电池放电时发生的化学反应为2CH3OH+3O22CO2+4H2O，回答下列问题：（1）电解液中的H+向_____极移动；向外电路释放电子的电极是_____极。
（2）在硫酸电解液中，CH3OH失去电子，此电池的正极发生的电极反应式是_____________________；负极发生的电极反应式是_____________________。
（3）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是____________________。
【参考答案】一、知识点睛1.（1）化学能电能（2）①金属能导电的非金属②电解质溶液③闭合回路④氧化还原反应（3）失去氧化较强得到还原较弱（4）负正负正锌Zn-2e-Zn2+铜Cu2++2e-CuZn+CuSO4ZnSO4+Cu2.（1）一次电池可充电电池燃料电池（2）①酸性碱性锌二氧化锰KOHZn+2OH--2e-ZnO+H2OMnO2+2H2O+2e-Mn(OH)2 +2OH-Zn+MnO2+2H2O ZnO+Mn(OH)2②铅二氧化铅30% H2SO4Pb+SO42--2e-PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O③多孔石墨H2O2a．2H2+4OH--4e-4H2OO2+2H2O+4e-4OH-2H2+O22H2Ob．2H2-4e-4H+O2+4H++4e-2H2O2H2+O22H2Oc．2H2-4e-4H+O2+2H2O+4e-4OH-2H2+O22H2O④多孔石墨甲烷O2a．CH4+10OH--8e-CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-8OH-CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O二、精讲精练1. C2. C3. B4. B5. D6.（1）镁Mg+H2SO4MgSO4+H2↑（2）铝Al-3e-+4OH-[Al(OH)4]-（3）铜Cu-2e-=Cu2+7. C8. D9.（1）2H2-4e-4H+O2+4H++4e-2H2O2H2+O22H2O 变大（2）2H2+4OH--4e-4H2OO2+2H2O+4e-4OH-2H2+O22H2O 变小10.C11.D12.（1）正负（2）3O2+12H++12e-6H2O2CH3OH+2H2O-12e-2CO2+12H+（3）污染小。