化学能转化为电能-电池

ZnCu×课 题: 第1章 化学反应与能量变化第3节 化学能转化为电能-电池（第1课时）【学习目标】1．通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理，根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法，以及电池反应的概念2.学会正确判断原电池的正极和负极。

【学习重点】原电池原理的掌握。

【学习难点】正极与负极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。

一、课本助读 1．原电池(1)概念：将化学能转化为电能的装置。

(2)构成条件：(1) _____________________________________； (2)_____________________________________； (3)_____________________________________； 2．工作原理分析：电解液：硫酸铜溶液 电极 锌半电池铜半电池电极名称 得失电子 电子流向 反应类型 电极反应式 总电池反应式预习案【活动探究1】将锌粉加入CuSO 4溶液中，测量温度的变化，分析能量变化情况。

现象： 发生的反应为：在这个反应中，锌 电子，直接给了与它接触的铜离子。

该反应将 能转化为了 能。

【活动探究2】如果锌粉加入CuSO 4溶液的反应是放热反应，试设计试验将反应释放的能量转化为电能。

【现象】（1）电流表指针发生偏转；（2）锌片溶解；（3） CuSO 4溶液颜色变浅；（4）铜表面也出现一层红色的固体物质；（5）溶液温度略有升高。

【分析】电流计的指针发生 ，说明有 产生，即发生了 能转化为 能的过程。

由电流的方向可知，电子由 通过导线流向 ，由此判断 是负极、 是正极。

锌片上有 流出发生了 反应，即： ；锌原子 电子通过导线流向 ， 进入溶液，溶液中的 在铜片上 电子发生 反应，即： ，生成的 沉积在铜片上。

两极之间溶液中 的定向移动和外部导线中 的定向移动构成闭合的回路，使两个电极反应持续进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。

其总反应式为： 。

一、原电池的工作原理1.定义：原电池：CuSO 4溶液G2.原电池的构成：（1）（2）（3）（4）3.【小结】正负极的判断（1）负极：发生反应的电极，电子的电极，电流的极，较活泼的电极，阴离子移向的极，常见溶解的电极。

（2）正极：发生反应的电极，电子的电极，电流的极较不活泼的电极，阳离子移向的极，常见由气泡冒出或由金属析出的电极。

【观察思考】双液原电池1mol/LZnSO4溶液 1mol/LCuSO4溶液【问题】1.在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2. 在盐桥插入之后，是否有电流产生？实验现象是什么？3.与图1-3-2所示的原电池相比，该原电池具有什么特点？[要点强化指导]1.盐桥的作用：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。

将副反应降低至最小程度，这样，更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。

2.通过盐桥，阴离子SO42－和Cl－向锌盐溶液移动，阳离子Zn2＋和K＋向铜盐溶液移动，使电流继续流通，形成闭合的回路。

3.锌片和铜片用导线连接构成电子流动的电路（电池的外部电路）；ZnSO4溶液和CuSO4溶液用盐桥连接，构成离子移动的电路（电池的内部电路）Zn CuG1.判断下列装置能否形成原电池（ ）A B C D E F2 .人造卫星用到的一种高能电池—银锌电池，其电极反应为：Zn+ 2OH －－2e==Zn(OH)2 Ag 2O+H 2O+2e==2Ag+2OH －根据反应式判断氧化银是( ) A ．负极 被氧化 B ．正极 被还原 C ．负极 被还原 D ．正极 被氧3.有关如图所示原电池的叙述，正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl 饱和溶液)( )A ．铜片上有气泡逸出B ．取出盐桥后，检流计依然发生偏转C ．反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液D ．反应前后铜片质量不改变4.设计一个原电池，其原电池反应为：Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2 ，写出电极名称和电极反应式。

用 作负极， 作正极。

负极： （ 反应） 正极： （ 反应）检测案Zn CCuSO 4ZnC u CuSO 4 Zn C uCuSO 4ZnSO 4 CuSO 4Z nCu Zn C酒精ZnCuSO 4Zn课题: 第1章化学反应与能量变化第3节化学能转化为电能-电池（第2课时）【学习目标】1.了解常见化学电池的种类及其工作原理2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用；【学习重点】常见化学电池的种类及其工作原理【学习难点】常见化学电池的种类及其工作原理预习案一、课本助读1．常见的化学电源一次电池放电时——原电池反应（一）分类二次电池（可充电电池）充电时——电解池反应燃料电池阅读课本P23——P25。

【自主学习】1．常见的锌锰干电池（1）酸性锌锰干电池A.结构：负极为、正极为B.反应原理负极：正极：总方程式：C.缺点：（2）碱性锌锰干电池A.优点： B、结构：C.反应原理：负极： 正极： 总方程式：[要点强化指导]酸性锌锰干电池中发生还原反应的物质有NH 4＋和MnO 2，但电池正极得电子的是NH 4＋，MnO 2是固体粉末，未与电解质溶液接触，其作用可理解为通过氧化还原反应吸收H 2，使电池能持续工作。

MnO 2不能认为参与了电极反应。

2．铅蓄电池： 放电时：负极： 正极： 总方程式： 充电时：阴极（电池的负极）： 阳极（电池的正极）： 总方程式： [要点强化指导]二次电池在充电时是电解池，虽然作电池时正、负极上的反应与作电解池时阴、阳极上的反应相反，但二次电池的正极应与充电电源的正极相连，二次电池的负极应与充电电源的负极相连。

3．燃料电池 （1）结构：（2）常见的燃料电池 注意：电解质溶液对反应的影响 A.氢氧燃料电池 碱性电解液：正极： 负极： 酸性电解液：正极： 负极：PbPbO 2辅助气多孔石墨电极（含催化剂）中性电解液：正极：负极：B.乙醇燃料电池（类似甲烷燃料电池）[要点强化指导] H2和O2在不同介质中的电极反应式1．H2在不同介质中的电极反应式：⑴在碱性条件下负极：H2＋2OH－=2H2O＋2e－；⑵在酸性或中性条件下负极：H2= 2 H＋＋ 2e－。

2．O2在不同介质中的电极反应式：⑴在碱性、中性条件下正极：O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－ = 4OH－；⑵在较强酸性条件下正极：O2＋ 4 H＋＋ 4e－ =2H2O；⑶在熔融的金属氧化物中正极：O2＋4e－ = 2O2－；⑷在其它介质中的电极反应式。

如：在熔融的碳酸盐中，正极反应物是O 2和CO2时，正极电极反应式： O2＋ 2CO2＋ 4e－ = 2 CO32－。

1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）A.利用电池外壳的金属材料B.回收其中石墨电极C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染D.不使电池中的电解液腐蚀其他物品2.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入），电极反应可简化为：Zn - 2e- =Zn2+，2NH4++ 2e- =2NH3↑ + H2↑(NH3与Zn2+结合)。

根据上述叙述判断下列说法中不正确的是（）A.Zn为正极，碳为负极B.工作时，电流由碳极经外电路流向Zn极C.Zn为负极，碳为正D.长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀电器检测案3.下列说法正确的是（ ）A.镍镉电池、锂电池和锌锰电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C.化学电池的反应基础是氧化还原反应D.铅蓄电池放电时正极是Pb ，负极是PbO2 4.关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）A.在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO 42-(aq)= PbSO 4(s) +2e -B.在放电时，该电池的负极材料是铅板C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时，阳极发生的反应是 PbSO 4(s)+2e - = Pb(s)+ SO 42-(aq) 5.锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。

某种锂电池的总反应式为：Li ＋MnO 2＝LiMnO 2。

下列说法中正确的是（ ）A.Li 是正极，MnO 2是负极 B 、.放电时负极的反应：Li －e-＝Li + C.放电时正极的反应：MnO 2 - ＋e - ＝MnO 2 D.电池放电时，产生高锰酸根离子 6.右图是氢氧燃料电池示意图，电极为多孔镍，电解液是30%的硫酸溶液。

根据图示写出该电池中的电极反应式。

负极：___________________正极：___________________7.（1）美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池。

其构造如图所示， 其反应为：2H 2+O 2====2H 2O ，则负极通入的是__________，电极反应式为：___________________，正极通入的是________________。

电极反应式为______________________。

（2）如把KOH 改为稀H 2SO 4做电解质，则电极反应式为： （3）负极_______________正极_______________________。

（3）如把H2改为CH4，KOH做导电物质，则电极反应式为：负极______________________________，正极___________________________。

8.汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。

总反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）试写出放电时的正、负极反应式正极：___________________________________________负极：___________________________________________（2）铅蓄电池工作时，当外电路上有2mol电子通过时，负极消耗Pb的物质的量_____；溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。

（3）铅蓄电池放电时，溶液的pH_________溶液的密度______（填增大、减小或不变）。

常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为Pb和PbO2，电解液为稀H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb ＋PbO2＋ 2H2SO42PbSO4＋2H2O。

请依据上述情况判断：⑴铅蓄电池的负极材料是。

⑵请依据两极材料和总反应，写出放电时正极反应是。

⑶请依据总反应式和正极反应式，写出放电时负极反应是。

⑷放电时，电解质溶液中阴离子移向极；电流方向从极流向极；电解质溶液的酸性（填“增强”、“减弱”或“不变”）。