化学能转化为电能——电池
1.3化学能转化为电能—电池-安徽省太和第一中学高中化学选修四教学课件 (共47张PPT)
优点: 工作电动势稳定,电池的容量和放电时间增加了几倍。
化学能转化为电能——电池
2、铅蓄电池
化学能转化为电能——电池
化学能转化为电能——电池
三、金属的腐蚀与防护
化学能转化为电能——电池
联想.质疑
铁生锈的现象随处可 见。你有没有想过，为什 么铁在潮湿的环境中比在 干燥的环境中更容易生锈？ 为什么当一块铜板上有铁 铆钉时，铁铆钉特别容易 生锈？
化学能转化为金电属能的—腐—蚀电与池防护
负极：(Fe)
Fe-2e=Fe2+
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
联
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
系
化学能思考转：化根为据金电属能腐—蚀— 的原电理池，你能想出什么防
化学能转化为电能——电池
* 6、银锌电池——纽扣电池 它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，形似纽扣 ，盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖 一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液 。电极反应为： 负极：Zn+ 2OH- - 2e- = ZnO + H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH总反应式：Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO
《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。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池，即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子，通过导线连接而相连，并搭建在各自的半电池中，在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中，两个半电池通过电解质相互联系，而产生化学反应，电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中，两种不同的金属或非金属产生电化学反应，生成电荷失衡的离子，即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成，电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池：由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低，但由于价格低廉，用途广泛。
•碱性电池：由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高，使用寿命长，适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池：由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成，可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池：由锂离子和金属氧化物相互作用，并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧，能量密度高，使用寿命长，并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池：由太阳光辐射击破，光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法：讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法：通过案例分析电池的使用和特点，旨在使学生加深对电池性质的理解。
化学能转变为电能的例子
化学能转变为电能的例子
化学能可以通过多种方式转化为电能。
以下是一些常见的例子：
1.电池：电池利用化学反应将化学能转化为电能。
例如，原电池中的化学物质在反应时释放出电子，这些电子流动产生电流，从而产生电能。
2.燃料电池：燃料电池利用氢气等燃料与氧气之间的化学反应将化学能转化为电能。
在燃料电池中，氢气在阳极释放电子，并在氧气的参与下在阴极产生水，同时产生电流。
3.化学发电机：一些特殊的化学反应可以直接产生电能，如氢氧化钾与铝之间的反应可以直接生成电能，这被应用于一些小型化学发电机的制造。
4.电化学反应：在电解池中，化学能可以通过电化学反应转化为电能。
例如，水电解可以将水中的化学能转化为电能，将水分解成氢气和氧气。
这些例子展示了化学能如何通过不同的化学反应或过程转化为电能。
这些技术在各种领域中得到应用，包括能源储存、电力生产和可再生能源等领域。
1/ 1。
《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，就是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过一系列的化学反应，使得电子在电路中流动，从而产生电流，为我们的各种电子设备和生活提供能源。
其工作原理主要基于氧化还原反应。
以常见的铜锌原电池为例，锌片和铜片分别插入含有相应离子的溶液中，并用导线连接起来。
锌片在溶液中失去电子，发生氧化反应，变成锌离子进入溶液；而铜离子在铜片上得到电子，发生还原反应，生成铜单质。
这样，电子就从锌片通过导线流向铜片，形成了电流。
在这个过程中，化学能被转化为电能。
电池内部的化学反应不断进行，只要有反应物存在，电池就能持续输出电能。
二、电池的分类电池的种类繁多，根据不同的标准可以进行多种分类。
1、按工作性质分（1）一次电池：也称为干电池，使用后就不能再充电，常见的有碱性锌锰电池、锌银电池等。
（2）二次电池：又称充电电池，可以反复充电使用，如铅酸蓄电池、锂离子电池等。
（3）燃料电池：通过燃料与氧化剂在电极上的反应产生电能，常见的有氢氧燃料电池。
2、按电解质类型分（1）酸性电池：电解质为酸性溶液，如铅酸蓄电池。
（2）碱性电池：电解质为碱性溶液，如碱性锌锰电池。
（3）中性电池：电解质为中性溶液。
3、按用途分（1）民用电池：用于日常生活中的各种小型电子设备，如遥控器、手电筒等。
（2）工业电池：用于大型设备或工业生产中的电源供应。
三、常见电池的介绍1、锌锰干电池这是最常见的一次电池之一。
它的外壳通常是锌筒，作为负极；中间是石墨棒，周围填充着二氧化锰和氯化铵等物质作为正极。
在使用过程中，锌逐渐被消耗，当反应物耗尽时，电池就无法继续供电。
2、铅酸蓄电池这种二次电池在汽车中广泛应用。
它由多个单格电池串联而成，每个单格电池由正极板（二氧化铅）、负极板（铅）和硫酸电解液组成。
充电时，电能转化为化学能存储起来；放电时，化学能转化为电能输出。
3、锂离子电池锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等便携式电子设备中常用的电池。
化学能转化为电能-原电池的工作原理
按装置(b) 有关的实验现象: 是①锌片 溶解 ，铜片 加厚变亮 ， CuSO4溶液颜色 变浅 ； ②电流表的指针发生偏转 ，
装置中的能量变化 是 化学能转化为电能 。
讨论
1.分析（a）（b）两个原电池各部分的作用，确定其电极反应物、电极材料和离子导体。
2.分析（a）（b）两个原电池的工作原理，写出电极反应式。
盐桥
盐桥是琼脂+饱和氯化钾溶液或饱和硝 酸钾溶液。 作用：盐桥中的离子能够定向移动， 可以将两个相互隔离的电解质溶液连 接起来，传导电流。
实验方案实施
按装置(a) 有关的实验现象: 是①锌片 溶解 ，铜片 加厚变亮 ， CuSO4溶液颜色 变浅 ； ②电流表的指针发生偏转 ，
装置中的能量变化 是 化学能转化为电能 。
实验设计
如何设计原电池？
将反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 设计成单液和双液盐桥电池
G
盐桥CuC来自负极： Cu - 2e- = Cu2+ 正极： 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
CuCl2溶液
FeCl3溶液 根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液
实验设计 方法导引
利用Fe3+与I-发生的氧化还原反应设计一个能产生电流的装置， 画出简单的装置示意图，标明使用的用品。
【例题3】原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有 关。下列说法错误的是（ ） A. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+ B. 由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al-3e-=Al3+ C. 由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al+4OH--3e-=[Al(OH)4]D. 由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Al-3e-=Al3+
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化化学能与电能的转化是指将储存在化学物质中的能量转化为电能的过程，在现代社会的生活、工业和军事领域中具有非常重要的应用价值。
其中，常见的化学能转电能的装置包括化学电池、燃料电池、电解槽和蓄电池等。
一、化学电池化学电池是最常见的化学能转电能的装置之一。
它是通过将两种不同的金属与其相应的离子在电解质中反应而形成的。
在反应过程中，产生了电子流动，从而产生电能。
常见的化学电池类型包括干电池、湿电池、锂离子电池和镍氢电池等。
干电池是最简单的化学电池，它由一个锌电极和一个碳电极组成，中间隔着一块电解质、纸质隔膜或聚合物隔膜。
当锌电极与电解质反应时，会产生氢离子和电子。
这些电子会经过内电路从锌电极流到碳电极，从而形成电流。
在电极间的反应中，锌离子被迁移到电解液中，同时通电过程中电解质会被消耗，因此干电池的电能有限，随着时间推移而减弱。
湿电池的电解液是一种水溶液，通常是酸性或碱性溶液。
因此，湿电池具有较高的能量密度和电流功率，但它会释放气体，且在使用时应特别小心，以免液体泄漏导致损害。
锂离子电池则是使用锂离子作为电解质的电池，锂离子电池具有高的能量密度、较小的尺寸和较长的使用寿命等优点，在智能手机、笔记本电脑和电动汽车等设备中被广泛应用。
镍氢电池也被广泛应用于移动设备和电动汽车等方面，在这样的电池中氢原子会将电子输送到镍水体中，从而实现了化学能转化为电能的转化。
二、燃料电池燃料电池是一种将化学能转化为电能的特殊类型的电池。
燃料电池一般使用氢气、甲烷、乙醇、甲醇和天然气等作为燃料。
其原理与化学电池类似，不同的是它可以通过反应中的燃料源，地产生大容量的电能。
燃料电池有许多种类，包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、高温熔体燃料电池（HTMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和碱性燃料电池（AFC）等，各种不同的燃料电池类型在不同的领域应用广泛。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是蒸汽机发电技术的替代品，它使用氢气作为燃料与空气在电化学反应中产生水和电，是最常见的燃料电池类型之一。
化学能转化为电能——电池
双液原电池的优势： 1.提高能量转化率 2.形成可持续电流
任务三：原电池设计
应用模型
请设计实验方案
将2Fe3++Cu=2Fe2+ +Cu2+设计成电 流稳定可持续供电的原电池。
请画出实验装置，写出两个电极上的电极反应，并阐 明设计思路。
实验注意事项
1.微电流表使用时，应串联在电路中，黑色接线柱为负 极，红色为正极。 2.实验时，为保护微电流表，只将其中一极与电流表连 好，另一电极先不连电流表，采用点触操作，观察到指 针偏转，即可停止实验。 3.实验完毕，请将电极表面擦拭干净，并将溶液分类倒 回废液缸。
阐明原因。（本实验中 盐桥采用饱和KCl和琼脂 溶液制作而成。） Zn—2e- =Zn2+ Cl -
K+ Cu2+ + 2e- =Cu
选择电极对应的金属阳离子的盐溶液。
（3）锌半电池中，选择了硫酸 锌溶液，有什么好处？
盐桥的作用： 1.形成闭合回路 2.使溶液保持电中性
（4）双液原电池与单液原电池 相比，有哪些优势？
设计电池的基本思路： 将氧化、还原反应拆分
选用导线连接外电路
随堂巩固：
用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-
KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是C
（） ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A.①② B．②③ C．②④ D．③④
优化模型
任务二：交流研讨 请阅读盐桥的相关资料，讨论以下几个问题。
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——电池课件高二化学鲁科版选修四
价的变化来确定正负极发生反应 【详解】A．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱
3、X、Y、Z、W四种金属片插入稀盐 酸中,用导线连接,可以组成原电池, 实验结果如下图所示:
Z>Y
Y>X Z>W X>W
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为___。
Z>Y>X>W
【作业】 《高效导学》
1、完成第16页——巩固训练区 2、课时作业（六）——原电池工 作原理，第7、8题选做。
（限时：30分钟以内）
关于如图所示装置的叙述，下列叙述
正确的是( D )
A．盐桥中K+向锌片一端移动 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线 流向铜片 D．铜离子在铜片表面 被还原
1、如何判断原电池的正负极？
2、如何准确书写原电池的电极
反应？
G
C
Cu
FeCl3溶液
4、原电池正负极的判断方法
负极：电子流出， 阴离子流向， 发生氧化反应， 一般是较活泼金属。
谢谢大家
依据阿伏伽德罗定律推论：相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，所以：其体积按从大到小的顺序为②＞①＞④＞③； 10．【解答】解：A．反应中Na置换出C，则可说明Na的还原性强于金刚石，故A正确； C. c(H+）/c(OH-）=1012的溶液中： NH4+、Al3+、NO3-、Cl③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 1.下列属于可再生能源的是（ ） B．阳离子如果处于中间价态，则具有氧化性和还原性，如Fe2+是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故B错误； D.中和反应为放热反应，焓变为负，故D错误； A. Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热) B. 放热反应的△H<0，则a、b和c均为负值，故B错误； 故答案为B。 故答案为：NaHCO3═Na++HCO3﹣。 【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
5 化学能转化为电能——原电池
普通干电池
手机电池
※
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
“神六”用 太阳能电池
快速阅读课本P23-26 划出答案
• • • • • 1.化学电源有哪些分类？ 2.锂电池的优点有哪些？ 3.酸性和碱性锌锰干电池有哪些优缺点？ 4.铅蓄电池有什么优缺点？ 5.哪些可以作为燃料电池的燃料？燃料电池 的优点是什么？
一次 电池 二次 电池 燃料 电池
• 酸性锌锰干电池 • 碱性锌猛干电池 • 铅蓄电池 • 锂离子电池 • 氢氧燃料电池 • 其它燃料电池
一、一次电池
1、普通干电池
锌筒 石墨棒
酸性锌锰电池
碱性电池
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
MnO2和C
)Zn NH4Cl ZnCl2 MnO2 , C(
书写电极反应式应注意以下几点： 1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到 总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反 应； 2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得 还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在 酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以 CO32－形式存在）； 3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结 合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成 OH－；
优点：
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……
三、燃料电池： 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学 能直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、 肼、甲醇、氨、煤气等……）
电极反应式的书写
• • • • • 1、书写总反应式的离子方程式 2、画双线桥 3、正极：氧化剂+ne-→还原产物 负极：还原剂-ne-→氧化产物 4、根据电荷守恒和元素守恒配平
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。
化学能转化为电能的实例
化学能转化为电能的实例
化学能是指在化学反应中能够释放出来的能量，而电能则是指电荷的移动所携带的能量。
在一些化学反应中，化学能可以被转化为电能，从而产生电流。
下面是一些化学能转化为电能的实例：
1. 电池：电池是最常见的化学能转化为电能的实例。
电池中的化学反应可以将化学能转化为电能，从而产生电流。
例如，干电池中的化学反应是锌和二氧化锰之间的反应，这种反应可以将化学能转化为电能，从而让电池产生电流。
2. 燃料电池：燃料电池是一种将燃料和氧气反应产生电能的设备。
在燃料电池中，燃料（如氢气或甲烷）与氧气反应，产生水和电能。
这种反应可以将燃料中的化学能转化为电能。
3. 生物燃料电池：生物燃料电池是一种将生物质材料（如葡萄糖或淀粉）转化为电能的设备。
在生物燃料电池中，生物质材料被微生物分解，产生电子和质子。
这些电子和质子通过电极流动，从而产生电能。
4. 染料敏化太阳能电池：染料敏化太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备。
在染料敏化太阳能电池中，染料吸收太阳光并激发电子，这些电子被导向电极，从而产生电能。
这些化学能转化为电能的实例表明，化学能是一种重要的能量形式，可用于产生电能。
随着技术的发展，我们可以期待更多的化学能转化为电能的应用出现。
- 1 -。
《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。
化学能转化为电能—原电池
1、原电池(1)概念：化学能转化为电能的装置(2)组成原电池的条件○1具有不同的电极，较活泼的金属作负极，发生氧化反应；较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极，得到电子，发生还原反应，本身不变。
○2具有电解质溶液。
○3具有导线相连(或直接接触)组成闭合回路，或具备将化学能转化为电能的条件。
○4能自发的发生氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。
注意：a.不要形成“活泼金属一定作负极”的思维定势；b.原电池中，电极可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。
c.性成闭合回路的方式有多种，可以是导线连接两个电极，也可以是两个电极接触。
d.有的原电池产生的电流大，可以对外做功；有的原电池，电极上发生的反应很慢，产生的电流极其微弱，不能对外做功(如：电极是Fe、C，电解质溶液是NaCl溶液)。
2、原电池工作原理的实验探究(1)实验设计如下：○1如右图所示，观察两金属片插入溶液后检流计指针位置的变化，金属电极表面的变化以及溶液温度的变化，分析是否有电流产生。
图一○2如右图所示，注意反应过程中检流计指针位置的变化，判断是否有电流产生，并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。
注意：盐桥是将热的琼脂溶液(可以是KCl溶液或可以是NH4NO3溶液)倒入U形管中(不能产生裂隙)，将冷后的U形管浸泡在KCl饱和溶或NH4NO3溶液中制得。
离子在盐桥中能定向移动，通过盐桥图二将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续导电。
(3)实验分析：○1对于图一装置，Zn片：Zn-2e-=Zn2+Cu片：Cu2++2e-=Cu同时在Zn片上，Zn可直接与CuSO4溶液反应，生成Cu与ZnSO4，因此该装置中既有化学能转化为电能，同时也有化学能转化为热能。
○2对于图二所示原电池：Zn片(负极)：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)Cu片(正极)：Cu2++2e-=Cu(还原反应)总化学方程：Zn+ Cu2+= Cu + Zn2+(4)实验原理分析：○1当有盐桥存在时，硫酸锌溶液中，Z锌片逐渐溶解，即锌被氧化，形成锌离子进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的铜离子从铜片上得到电子，还原为金属铜并沉积在铜片，随着反应的进行，左边烧杯中锌离子的溶度增大，右边烧杯铜离子的溶度减小，此时。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
2. 金属腐蚀的防护（1）改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。
如：不锈钢等。
（2）在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。
如在金属表面加油漆、搪瓷、塑料或电镀金属及氧化成致密的氧化膜等。
（3）电化学保护法：牺牲活泼金属保护法或与外加直流电源负极的阴极保护法。
同步作业11.构成原电池的化学反应必须具备的条件是（）A.氧化还原反应B.复分解反应C.反应的热效应小于零D. 反应的热效应大于零2.下列关于铜锌原电池的叙述中正确的是（）A. 锌作负极失电子，铜作正极得电子B.在导线中，电子由锌流向铜，在溶液中，电子由铜流向锌C.锌片质量减小，铜片质量不变D.电流从锌片经导线流向铜片3.实验室要制取氢气，所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同，反应速率最快的是（）A.纯锌与稀硫酸B.纯锌与稀盐酸C.粗锌（含铁、铜杂质）与稀硫酸D.粗锌（含铁、铜杂质）与稀盐酸4 .下列关于实验现象的描述不正确的是（）A.把铜片和铁片紧靠在一起侵入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B.把铜片和铁片紧靠在一起侵入稀硫酸中，铁片表面出现气泡C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快5.有关原电池的下列说法中正确的是（）A．在外电路中电子由正极流向负极B．在内电路中电子由正极流向负极C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动6.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（）A．正极附近的SO42－离子浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出7.隋着人们生活质量的不断提高，废旧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.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染C.回收其中的石墨电极D.防止残余电流短路放电酿成火灾8.在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列该电池的电极反应正确的是( )A．负极反应为Zn→Zn2++2e－B．负极反应为Zn+2H2O →Zn(OH)2+H++2e－C．正极反应为2MnO2+2H++ 2e－→2MnOOHD．正极反应为2MnO2+2H2O + 2e－→2MnOOH+2OH－9.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) +SO42—(aq) → PbSO4(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 PbSO4(s)+2e—→ Pb(s)+ SO42—(aq)10.请根据下列化学反应设计一个原电池，并写出电极反应。
Fe+2FeCl3=3 FeCl2同步作业21.以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈B.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质奖牌久置后表面变暗2.造成钢铁腐蚀的主要外界条件是（）A.酸、碱B. 酸雾、O2C.SO2、H2OD. H2O、O23.下列叙述中不正确的是（）A.钢铁在干燥的空气中不易腐蚀B.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍C.用铝制铆钉铆接铁板，铁板反而更易被腐蚀D.原电池中外电路电子由负极流向正极4 .为了防止轮船体的腐蚀，应在船壳水线以下部位嵌入一定数量的（）A.铜块B.铅块C.锌块D.锡块5.下列方法不能用于金属防腐蚀处理的是（）A.涂防锈油漆B.将被保护的金属连接外加直流电源的正极C.电镀金属保护层D.与其它金属制成合金，如不锈钢6.（2008年广东文科基础）铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（）A．不锈钢是铁合金，只含金属元素B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀7.（2008年高考广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀8.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2 = 2Fe2＋＋4OH－。
以下说法正确的是（）A．负极发生的反应为：Fe－2e－→Fe2＋B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－→ 4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀9．为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（）A．将青铜器放在银质托盘上B．将青铜器保存在干燥的环境中C．将青铜器保存在潮湿的空气中D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜10.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。
一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀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。
试回答下列问题：（1）这种电池放电时发生的化学反应方程式是。
（2）此电池的正极发生的电极反应是；负极发生的电极反应是。
（3）电解液中的H+向极移动；向外电路释放电子的电极是极。
（4）与燃料直接燃烧相比，使用燃料电池有许多优点，其中重要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是。
基础检测1．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH的变化是（）A．不变 B．先变小后变大C．逐渐变大 D．逐渐变小2．将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述正确的是（）A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2+B．铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理3．某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。
下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-→Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为：Li++e-→Li4．将锌片和银片接触并放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（）A．氯化铝 B．硫酸铜 C．硝酸银 D．稀硫酸5．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是（）A．CH3OH(g)+O2(g) →H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-B．O2(g)+4H＋(aq)+4e－→2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1) →CO2(g)+6H＋(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－→4OH－6．2006年1月，我国研制出能在超低温状下工作的镍氢电池。
镍氢电池的反应式是：H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2，根据此反应判断下列叙述中正确的是（）A．电池放电时，电池负极周围溶液的PH 值不断增大B．电池充电时，镍元素被氧化C．电池充电时，镍元素被还原D．电池放电时，H2是正极7．家用炒菜锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不会发生的化学反应是（）A．4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3B．2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2C．2H2O+O2+4e-→4OH-D．Fe→Fe3++3e-8．为了防止钢铁锈蚀，下列合理的防护措施是（）A．在精密机床的铁床上安装铜螺丝B．在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极C．在海轮的船体上系上几块锌块并侵入海水中D．在船闸的钢铁闸门与水接触处连接一定数目的石墨块9. 电池是人类生产和生活中重要的能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大的贡献。
下列有关电池的叙述正确的是（）A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转化为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度二氧化硅10. 天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。