高一化学必修二第二章第二节化学能与电能

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人教版高中化学必修二课件第二章第二节化学能与电能(共69张PPT)

(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。() ×
分析:有些电池中的电极材料不发生反应,只起导电作用,如燃
料电池,一般都是用惰性电极。
2.问题思考: (1)原电池中作负极的一定是活泼金属,作正极的一定是不活泼金属吗?
分析:不一定。在原电池中的两极可以都是活泼金属(如Zn-Fe稀硫酸,Zn作负极),也可以都是不活泼金属(如Cu-Ag-AgNO3,Cu 作负极),也可以是一种金属和一种能导电的非金属(如Cu-CAgNO3,Cu作负极)。
2.原电池正负极的判断:
【知识备选】电极反应式的书写
(1)一般电极反应式的书写:
(2)氢氧燃料电池:
①以氢氧化钾为电解质: 负极:2H2-4e-+4OH-====4H2O(氧化反应); 正极:O2+4e-+2H2O====4OH-(还原反应); 总反应式:2H2+O2====2H2O。 ②以硫酸为电解质: 负极:2H2-4e-====4H+(氧化反应);
第二节化学能与电能
1.了解化学能与电能的转化关系。 2.初步了解化学电池的工作原理及应用。 3.了解研制新型电池的重要性。 4.会书写简单的电极反应式。
一、一次能源和二次能源
直接从自然界中取得的能源,一次能源经 1.定义:一次能源是_____ 加工、转换得到的能源是二次能源。 2.实例: ①风力,②原煤,③天然气,④石油,⑤电力,⑥流水,⑦蒸汽。其中(填序号):
(2)实例:要保护一个铁制的输水管道,可用导线将其与一块锌
块相连,使锌作原电池的负极。
4.设计原电池: (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。氧化反应:还原剂-ne-====氧化产物;
还原反应:氧化剂+ne-====还原产物;

人教版化学必修二2.2-化学能与电能-配套讲课课件

A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l) －6e－ ===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
【答案】 C 【点拨】甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
（3）燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质）：
负极：
2H2＋4OH— －4e— ＝4H2O （氧化反应）
正极：
氢氧燃料电池结构
O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应）总反应：2H2＋O2＝2H2O
练习科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池负极反应为( )
阳离子向正极移动阴离子向负极移动
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工作
概
构成
原念条
理
件
原电池知识要点

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共20张PPT)

【思考与交流】
原电池应由哪几部分构成，各起什么作用？（或者，原电池形成的条件包括哪些？）
2、探究形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或石墨等
2、探究形成原电池的条件
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
2、探究形成原电池的条件
形成条件三：必须形成闭合回路
（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）。
练习：
判断下列装置是否能构成原电池，并写出相应的电极反应及总反应。
材料： Zn片、Cu片、导线、西红柿（或其它水果）,根据构成原电池的条件，请大家尝试一下能否组成原电池？
1. 课本P45 第1、2、4题
2. 查阅资料，了解各种电池
2、电极需插进电解质溶液中 3、必须形成闭合回路
前提条件：自发的氧化还原反应
化学电池的反应本质是：氧化还原反应
【想一想】
下列各装置能否形成原电池反应？
Cu
Cu
Zn
Cu
Zn
Cu Cu
Ag
X H2SO4
Cu
Ag
√AgNO3
√H2SO4
X酒精
Cu
Znቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X
CuSO4 ZnSO4
XH2SO4
Cu Zn
√H2SO4
实验步骤
现象
锌片逐渐溶解
3
铜片上有气泡
结论或解释
?
4
电流计指针偏转
导线中有电流通过
原电池：将化学能转变为电能的装置叫原电池。
e-
经外电路 e- 流入铜极
e-
e-
e-
电子从锌极流出
Zn-2e-=Zn2+ (发生氧化反应) （锌片作负极）

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共29张PPT)

发展中的新型电池
（1）钮扣电池(Ag-Zn电池)：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内 Zn的氧化产物为ZnO。
电池反应：
负极：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag
3、燃料电池——高效、环境友好的化学电池
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。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。 (例如：H2和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池)
小型高性能燃料电池
氢氧燃料电池工作原理：
总反应：2H2 + O2 =2H2 O
笔记本电脑专用电池
锂电池（有机溶剂电解液）
负极：2Li-2e—=2Li+ 正极：I2+2e—=2I— 总反应：2Li+I2=2LiI
跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。
资料：对自然环境威胁最大的五种物质即铬、镉、铜、铅、汞。电池包含三种镉，汞，铅
• 综上所述：这些电池有什么缺陷呢？
废旧电池的回收利用
电池中含有大量的重金
属如锌、铅、镉、汞、锰等。
有机汞中毒，患者手足失调，步行困据难专，家运测动试障，碍一，节听纽力扣及电言池
语障碍，肢端麻木
能污染60万升水；一节一号
感觉障碍，视野缩小，重者神经错乱电，池痉烂挛在，地最里终，死能亡使一平方

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共33张PPT)

存
排出大量温室气体
在
缺
可能导致酸雨
点
能量转化效率低
？化学能
电能
演示探究 Zn Cu
稀H2SO4
实验现象
锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑
1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ接在 Zn表面得电子？
用导线将锌表面的电子引出来
电流表发生偏转。
稀H2SO4
电子由Zn 导线铜片 H+ 定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转
1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？
化学能直接转化为电能
二.化学能直接转化为电能
1.原电池的概念、前提
概念: 将化学能转化为电能的装置
前提: 能自发发生氧化还原反应
2019/8/11
最新中小学教学课件
33
谢谢欣赏！
2019/8/11
最新中小学教学课件
34
小结
化
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
学
能
与
装置
直接：
原电池
电
能
工作
概
构成
原念条
理
件
习题一：原电池的判断
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( C )
A
A
Cu Cu
Zn Cu
A
B
H2SO4
A Zn Cu
酒精 A
Zn
Cu
C
H2SO4
D

高一化学人教版必修2第2章第2节化学能与电能课件

负极：比较活泼的金属（提供电子）正极：相对不活泼的金属、石墨等非金属导体（接受电子）
14
【归纳小结】判断原电池正、负极的方法
1、由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼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
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。
填写表格
现象
• 将锌片和铜片分别放入稀硫
酸中锌片和铜片表面是否有
气泡产生？并分析原因
铜表面＿＿＿
• （2）写出锌与稀硫酸反应的化学方程式及离子方程式
片气泡产生
• （3）锌与稀硫酸的反应是
氧化还原反应吗？如果是请分析①哪种物质发生氧化反
锌表面＿＿＿
应，哪种物质发生还原反应？片气泡产生
②电子是如何转移的
22
5、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：
1
学习任务
• 1、了解原电池原理， • 2、能写出电极反应和电池反应方程式， • 3、初步了解原电池的装置
2
• •
课前学习： 0 旧知回顾：Mg
+
+1
H2SO4
=
+2
MgSO4
0
+H2↑
• （1）以镁和稀硫酸反应为例分析
• ①该反应是否为氧化还原反应＿是＿有＿元＿素＿化＿合＿价＿升降
• ②＿＿镁＿元素的化合价升高，＿＿失＿去电子，被＿氧化＿＿，称为＿＿还＿原剂；

高一人教版化学必修2第二章第二节化学能和电能课件 (共21张ppt)

化学能与电能的转化
1、【实验探究一】
分组合作探究，用与铜锌导电装置连接好的酒精去接触电流计是否有偏转，再用与铜锌导电装置连接好的柠檬去接触电流计，然后观察分析得出结论：
相互对比
酒精
柠檬
①必须有电解质溶液。
化学能与电能的转化
2、【实验探究二】
将电极全部换成碳棒或锌片插入柠檬中，观察电流计的指针是否偏转？
化学能与电能的转化
（2）原电池工作原理工作原理： Zn＋ H2 SO4 ＝ZnSO4＋H2
2eZn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
电极反应式：负极（：Zn) Zn －2e- = Zn2+ 氧化反应
正极：(Cu)2H++2e- = H2 ↑还原反应
（铜片在这里起传导电子的作用）
化学能与电能的转化 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ展巩固
化学能与电能的转化
板书设计
化学能转化为电能 1.定义：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池负极：活泼性较强的金属正极：活泼性较弱的金属或非金属 2、电极反应：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H+ +2e-=H2（还原反应）总反应式：Zn+2H+=Zn2+ +H2 ↑（氧化还原反应） 3、形成条件： ①有电解质溶液 ②活泼型相同的电极 ③自发进行的氧化还原反应 ④形成闭合回路
化学能与电能的转化
原电池形成的条件：
①必须有电解质溶液。 ②必须是两个活泼型不同的电极。 ③必须能自发进行的氧化还原反应。 ④必须形成闭合回路。
化学能与电能的转化
【巩固提升】
H2SO4溶液
（可以）

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共23张PPT)

电极反应
原电池的电极
Zn片 Zn片溶解
失
Zn－2e-＝ Zn2+
负极
Cu片有气体产生
得 2H++ 2e-＝ H2↑
正极
总的离子反应方程式 Zn+ 2H+ ＝ Zn2+ + H2↑
2、原电池 (1)定义：将化学能转变为电能的装置 (2)工作原理：
负极（较活泼的金属）发生氧化反应，正极发生还原反应；
A A＞B＞C＞D B A＞C＞B＞D C A＞C＞D＞B D B＞D＞C＞A
编号装置图示
实验内容
现象
1
Cu、Zn 分别插入
Cu、Zn 同时插入，
2 但不接触
将 Cu、Zn 用导线连
3 接起来
在 Cu、Zn 导线之间
4 接电流计
将 Cu、Zn 位置互换
5 再接电流计
解释(用离子方程式表示)
编号 6 7 8 9
电流方向
实验4 探讨：原电池的构成条件
A
Zn
Cu
①
A
Zn
C
②
A
Zn
Zn
H2SO4
原电池
H2SO4
①
H2SO4
②
电流表指针是否偏转
偏转
不偏转
区别
两极材料不同
结论
有两种活泼性不同的金属(或金属与非金属导体)作电极
实验5
A
Zn
Cu
③
A
Zn
Cu
④
A
Zn
Cu
H2SO4
电流表指针区别
原电池是否偏转
HCl
Cu 棒上产生气泡

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共27张PPT)

利用燃料（煤）燃烧放热，加热水，不再生；
形成高温高压过热蒸汽，推动气轮机旋转，带动发电机转子（电磁场）旋
能块锌片和铜片分
别插入盛有稀硫酸的烧杯里。
Zn片有气泡产生，铜片没有。
实验2：用导线将锌片和铜片连接起来。 Zn片溶解，铜片有气泡产生。
Zn
成 H2 ，被还原。
e－
A
e-
Cu
Cu片起到传导电子的作用，
不参加反应
H+ SO42－H+
负极发生氧化反应，正极发生还原反应
外电路：电子从负极经外电路流向正极
内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极（正正负负）
3.★电极、电解质溶液和电极反应式
负极：（失电子，氧化反应） Zn片：Zn －2e- = Zn2+
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
流入铜极.
Zn2+
H+ SO42-
正极氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应 2H+ +2e-=H2
电流方向
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( C )
A
Cu Cu
A
Zn Cu 两
A
B
极
H2SO4 A
Zn Cu
C
H2SO4
酒精
一
A
液
Zn
Cu 一
D
H2SO4
氢氧燃料电池
是以H2为燃料，产物为H2O的一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。
它的电极材料一般为铂电极和活性炭电极（两极均不参加反应），而是由外设备提供燃料和氧化剂，反应时H2从负极进入，O2从正极进入，电解质溶液一般为40%的KOH溶液或稀硫酸溶液。

高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结

第2节化学能与电能一、能源的分类1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程.化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸汽机械能−−→−发电机电能 ①转化原理燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点优点:①我国煤炭资源丰富①投资少,技术成熟,安全性能高缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2①消耗大量的不可再生的化石燃料资源①能量转化率低①产生大量的废渣、废水.2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)(1)原电池的工作原理实验现象产生的原因分析2+会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H 原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.原电池工作原理的总结归纳:①原电池中电流的流向:正极→负极①原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永远都不会进入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过)①原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极①原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生)①原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极.(2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发)①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极.①一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液.①一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置:①氧化还原反应要自发:指电解质溶液至少要与作为负极的金属电极材料发生自发的氧化反应.(3)电极反应式①定义:原电池中的正极和负极所发生的反应①电极反应式的书写方法:补充:复杂电极反应式的书写如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O……总反应式2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正极反应式CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO2－3……负极反应式注意:①电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求,比如难溶物、弱电解质、气体等均应写成化学式形式.①注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响.如果负极反应生成的阳离子能与电解质溶液中的阴离子反应,则电解质溶液中的阴离子应写入电极反应式中,例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池,负极反应式为:Fe+2e-+2OH－=Fe(OH)2.三、原电池的应用(1)比较金属的活动性强弱①原理:一般原电池中活动性较强的金属作负极,活动性较弱的金属作正极.①应用:比如A、B两种金属用导线连接或直接接触后插入到稀H2SO4电解质溶液中,若A极溶解,B极有气泡产生,由此可判断A是负极,B是正极,活动性:A>B.(2)加快氧化还原反应的速率①原理:在原电池中,氧化反应与还原反应分别在两极进行,溶液中的粒子运动时相互间的干扰小,从而使化学反应速率加快.①应用:比如实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时,通常滴入几滴CuSO4溶液,能够加快产生H2的速率.原因在于Zn 与置换出的Cu构成了原电池,加快了反应的进行.(3)防止金属被腐蚀(比如要保护一个铁闸,可用导线将其与一Zn块相连,使Zn作原电池的负极,铁闸作正极)补充:金属腐蚀①定义:指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程.②金属腐蚀的分类:化学腐蚀和电化学腐蚀在金属腐蚀中,我们把直接发生氧化还原反应且不构成原电池的腐蚀称为化学腐蚀;而由不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的O2、CO2等气体,含有少量的H＋和OH－从而形成电解质溶液.A.当电解质溶液呈中性、弱碱性或弱酸性时,它跟钢铁里的Fe和少量的C形成了无数个微小的原电池,Fe作负极,C 作正极,因此钢铁发生吸氧腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH－总反应式为:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2B.当电解质溶液的酸性较强时,钢铁则发生析氢腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+ 正极(C):2H＋+2e-=H2↑总反应式为:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑(4)制作各种化学电源(比如制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池等)(5)设计制作原电池①设计电路原电池的设计要满足构成原电池的四个条件:(a)由两种活动性不同的金属或由一种金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物)作为电极材料;(b)两个电极必须浸在电解质溶液中;(c)两个电极之间要用导线连接形成闭合回路;(d)有自发进行的氧化还原反应.②电极材料的选择电池的电极必须导电.电池中的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料.正极和负极之间只有产生电势差,电子才能定向移动,所以正极和负极一般不用同一种材料.③电解质溶液的选择电解质是使负极材料放电的物质.因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或电解质溶液中溶解的其他物质与负极发生反应(如空气中的O2).但是如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左、右两个容器中的电解质溶液一般选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液.比如Cu-Zn-硫酸盐原电池中,负极金属Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中.④设计示例拓展点2:原电池的正、负极的判断方法(1)根据组成原电池两电极的材料判断:一般是活泼性较强的金属作为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属作为正极.(2)根据电流方向或电子流动的方向判断:电流方向(在外电路)是由正极流向负极,电子的流动方向是由负极流向正极.(3)根据原电池中电解质溶液内阴、阳离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.(4)根据原电池两电极发生的反应类型判断: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)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,X极活动性弱;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极,活动性强.(6)根据电池中的现象判断:若某电极上有气泡冒出,则是因为析出了H2,说明该电极为正极,活动性弱.上述判断方法可简记为:特别提醒:①在判断原电池正、负极时,不能只根据金属活泼性的相对强弱判断,有时还要考虑电解质溶液,比如Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中,由于Mg不与NaOH溶液反应,虽然金属性Mg>Al,但是在该条件下却是Al作负极.因此要根据具体情况来判断正、负极.又比如说Fe、Cu在稀H2SO4溶液中,Fe作负极,Cu作正极;而Fe、Cu在浓HNO3溶液中,Fe作正极,Cu作负极.①原电池的负极材料可以参加反应,表现为电极溶解,但有的原电池(比如燃料电池)负极材料不参加反应;原电池的正极材料通常不参加反应.四、发展中的化学电源1.化学电源的分类2PbSOSO4放电充电锌银蓄电池的负极是锌,正极是Ag电极反应:O+H O+2e- =2Ag+2OH2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O放电充电五、燃料电池燃料电池是一种能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.燃料电池的最大优点在于能量转化率高,可以持续使用,无噪音,不污染环境.燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应,只是一个催化转化元件.它工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出,于是电池就连续不断地提供电能.(1)氢氧燃料电池2H+O=2H O1)燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一般是O2,即正极都是氧化剂—O2得到电子的还原反应,故正极反应的基础都是O2+4e-=2O2-,O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态以及电解质溶液的酸碱性有着密切的联系.①电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O.这样在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O.①电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)在中性或碱性环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子只能结合H 2O 生成OH -离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O 2＋2H 2O +4e -=4OH -.①电解质为熔融的碳酸盐(如Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混和物)在熔融的碳酸盐环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子可结合CO 2生成CO 32-离子,则其正极反应式为O 2＋2CO 2 +4e -=2CO 32-.①电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)该固体电解质在高温下可允许O 2-在其间通过,故其正极反应为O 2+4e -=2O 2-.2)燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多,可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质.不同的可燃物有不同的书写方式,要想先写出负极反应式相当困难.一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写,即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式,然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式.比如以H 2、C 3H 8为燃料的碱性电池为例说明如下: H 2-2e - =2H +或H 2-2e -+2OH -=2H 2O;C 3H 8−−→−--e 203CO 2−−→−-OH 63CO 32-(3个C 整体从-8价升高到+12价,失去20e -),则有:C 3H 8-20e -+aOH -=3CO 32-+bH 2O,由电荷守恒知a=26;由H 原子守恒知b=17,所以电极反应式为C 3H 8-20e -+26OH -=3CO 32-+17H 2O(3)燃料电池与一次电池、二次电池的主要区别①氧化剂与燃料在工作时不断地由外部供给.①生成物不断地被排出.(4)废弃电池的处理废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.若把它当作一种资源,加以回收利用,既可以减少对环境的污染,又可以节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.。

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编号 1
电极材料 Mg、Al
电解质溶液稀盐酸
电流计指针偏转情况
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨）稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
5
Al、Zn
氢氧化钠溶液
浓硝酸
偏向Mg 偏向Al
二、发展中的化学电源
1、干电池（-）Zn | NH4Cl | C（+）负极（锌筒）： Zn-2e-＝Zn2+ 正极（石墨棒）： 2NH4++2e- +2MnO2= 2NH3+Mn2O3+H2O
锂电池 3、氢氧燃料电池（把化学能转变为电能）：（-）Pt(H2) | KOH | Pt(O2)（+）
负极：2H2+4OH--4e-＝4H2O 正极：2H2O+O2+4e-＝4OH总反应方程式为： 2H2+O2＝2H2O
负极: 较活泼金属(电子流出的极) 正极: 较不活泼的金属 (或能导电的非金属)(电子流入的极)
负极: 氧化反应, 一般是金属失电子正极: 还原反应,溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子( 吸氧腐蚀)
负极
正极
溶液中带电阳离子向正极移动（阳正阴负）粒子的移动阴离子向负极移动
3、原电池工作原理：
转化成电能呢
1、锌片和铜片分别插入硫酸有何现象发生？
2、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，
有何现象，为什么？ 3、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，导线上接上一个电流计有何现象，为什么？
下列实验现象有何不同
导线
G
e-
e-
Zn
Cu

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件.(共20张PPT)

负极：CH4+10 OH-–8e- == CO32-+7H2O
化学电池与新能源
请考虑，化学电池有污染，这个问题如何解决？（开发新能源）
风力发电
地热发电
发
生活垃圾发电
电
核电
潮汛发电
……
1.自然界没有风风雨雨，大地就不会春华秋实。2.瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。3.诽谤，同时造了无数的罪业，这是嫉妒；自己欢喜4.在茫茫沙漠，唯有前时进的脚步才是希望的象征。5.只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。6.我们只要每天睁开眼睛，看到自己还活着，就该庆幸自己多么的幸运7.赞叹，同时积累了同样的功德利益，这是随喜。怎么做，完全在于自己。8.盲目的上进，就像在死胡同里打转。你浪费的人生，原本可以有更多的精彩。9.其他烦心的事，想开点，看开点，再苦再难的日子，熬着熬着也就挨过来了。10.这个世界到处充满着不公平，我们能做的不仅仅是接受，还要试着做一些反抗。11.懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正敢的人才能所向披靡。12.精神健康的人，总是努力地工作及爱人，只要能做到这两件事，其它的事就没有什么困难。13.命，是失败者的借口;运，是成功者的谦词。带着青春的印记，我们这代人，慢慢的随着时间的流淌，渐渐老去。晚安!14.努力不是为了做给谁看，无论什么结果都能问心无愧；努力是因为你可以不接受命运的框定，靠自己来场漂亮的反击。15.美国人口普查局的“世界人口时钟” 显示，全世界每秒钟有1.8人死亡，一小时就是6,360人，一天就有152,640人死亡。16.当你觉得老天对你不公的时候，别急着红眼，别急着抱怨，因为这样只会削弱你的意志，消磨你的斗志，最后让你变得平庸，一事无成。 17.昨天，再值得留恋，也不会为你的留恋停留；明天，再艰辛，也不会因为你的脆弱而怜悯；优雅之人心如止水，波谰不惊，不以物喜，不以己悲。做一个优雅从容的人，只有先稳下来，静下心，学会宽容，仁爱，温和。 18.无论你正经历着什么，过得是否开心，世界不会因为你的疲惫，而停下它的脚步。那些你不能释怀的人与事，总有一天会在你念念不忘之中遗忘。无论黑夜多么漫长不堪，黎明始终会如期而至。睡一觉，愿美梦治愈你的难过。晚安!19.凡事顺其自然，凡事不可强求。人生，错过太多，我们都在重复，所以，我们不必为自己错过的悲哀，而应该为自己拥有的而喜悦。错过了漂亮，你还拥有健康;错过了健康，你还拥有智慧;错过了智慧，你还拥有善良;错过了财富，你还拥有安逸;错过了安逸，你还拥有自由20.人生，总有乌云密布的低沉的时刻，但也会有蓦然抬头，拨云见日的一天。而最重要的是在低潮时要忍耐得住，不要放弃对光明的追求，永远不要以为走

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共53张PPT)

H+在铜表面得到的电子是否为铜本身失去的？为什么？电子从哪来？
•⑸导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
问题探究
1）电流计指针为什么会发生偏转？
2) 从能量变化的角度分析这是一种什么装置？
3)锌片的质量有无变化？溶液中C(H+)如何变化？ 4)请分别写出锌片和铜片上变化的离子方程式，再写出总反应的离子方程式。
[练习] 由碳棒、铁片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，当在碳棒上共放出3.36L（标准状况）气体时，求消耗铁多少克？有多少个电子通过了
电线？
解:
负极反应: Fe – 2e— = Fe2+
正极反应： 2H+ + 2e— = H2 ↑
总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
56g
6）电流流动的方向如何？
电流由铜片经导线流向锌片
7）硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样运动？为什么？
H+向Cu片定向移动；SO42-向Zn片定向移动；保证电解质溶液中“电荷守恒”。
小结
电子流向、电流流向：
e－
外电路：电子由负极→正极，电流由正极→负极。
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流由负极→正极
原电池工作原理图示
外电路
e-
负极氧化反应
还原反应正极
阴
阳
离子
电解质溶液
离子
内电路
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)

人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共48张PPT)

1969年美国“阿波罗11号” 登月成功。飞船上使用的氢
ab
氧燃料电池是一种新型的化
学电池，其构造如图示：两
个电极均由多孔性碳制成，
通入的气体由孔隙逸出，并 H2O
在电极表面放电。
H2
O2
1、a是负极，
KOH溶液
b是正极
电极反应式分别为：
2、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
产生电流
设计一种装置,让电子定向移动形成电流
氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）
负极
（还原性）失e－
电子e－电流Ｉ
正极
（氧化性）
得e－
氧化反应
还原反应
把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，再以适当的方式连接起来，就可以获得电流．
立即行动！不放过每个现象！
A
(1)电流计指针是否偏转，及偏转的方向 (2)两个电极上的现象
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是（ C ）
Zn 2Zn - 4e- = 2Zn2+
Pt O2+2H2O + 4e- =4OH-
实验室欲快速制取氢气，可以用： A.纯锌和稀硫酸 B.粗锌跟稀硫酸反应 C.粗锌跟硝酸反应 D.用CuSO4溶液浸过的锌粒和稀硫酸反应
病例分析
病例分析