化学能与电能原电池
化学能与电能——原电池原理
2.电极反应式：
正极（还原反应）： Cu2++2e-=Cu
3.总反应式（氧化还原反应）： Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
三、原 电 池 的 正负极的判断方法
主要从两方面：微观判断和宏观判断
微观判断
电子流出的极 ——负极
（根据电子流动方 向） 电子流入的极 ——正极
三、原 电 池 的 正负极的判断方法
宏观判断：
①根据电极材料
较活泼的电极材料
——负极Biblioteka 较不活泼的电极材料 ——正极 ②根据原电池电极 发生的反应 发生氧化反应的极 发生还原反应的极 ——负极 ——正极
质量增加的电极 ——正极
③根据电极增重还是减重 工作后
质量减少的电极 ——负极 ④根据电极有气泡冒出：工作后，有气泡冒出的电极为正极
电极方程式的书写
A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解， 甲上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； √ C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
小
原电池工作原理
结
电子沿导线传递，产生电流 氧化反应←负极
阴离子
℮-
正极→还原反应
阳离子
电解质溶液
思 考
问题探究（实验）
形成原电池的一般条件
（0）前提条件：有自发的氧化还原反应 （1）有两种活泼性不同的导电材料作电极 (不同的金属或金属与非金属导体） （2）两个电极必须插入电解质溶液中 （3）两极相连形成闭合回路 （用导线连接 或电极直接接触）
[练习]
判断下列装置能否构成原电池，巩固原电池的构成条件。 Cu C
化学能与电能---原电池
例4、一个原电池的总反应的离子方程式 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电 池的组成正确的是（ c ）
A 正极 负极 Zn Cu B Ag Cu C Cu Zn D Cu Zn
电解质溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
FeCl2
例5 请根据反应: 2Fe3+ + Fe = 3 设计原电池，你有哪些可行方案?
实验现象
能量 转化
工作原理
负极 Fe ： Fe－2e－＝Fe２＋ 发生氧化反应
①电流表指针发 生偏转；
Fe
C
②铁片溶解；碳 棒表面出现一层 红色的固体物质 ③CuSO4溶液 颜色变浅；
化学能 转化为 电能
正极 C： Cu２＋+2e－＝Cu 发生还原反应 总反应：Cu２＋+ Fe ＝Cu+Fe２＋ 电子：从Fe→C 离子： 阳离子 →C 阴离子 →Fe 判断设计方法
3 原电池化学反应本质：氧化还原反应 较活泼的金属发生氧化反应，电子从 较活泼的金属（负极）通过外电路流向较 不活泼的金属（正极）
探究活动：
构成原电池应有怎样的条件
探究实验2
1
构成原电池的条件
2
3
（可以）
（可以）
（不可以）
形成条件一： 通常用活泼性不同的两种材料作电极
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）
例1 1,Zn—Zn与稀硫酸进行实验. 2,Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
3,Fe—Zn与稀硫酸进行实验.
4,Cu—Zn与乙醇进行实验.
5,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. 6,Cu—Zn与两个西红柿进行实验. 7,Cu—Zn与橙汁进行实验.
化学能与电能
化学能与电能（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
（4）电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。
正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。
（5）原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。
②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
（6）原电池电极反应的书写方法：（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式。
②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比较金属活动性强弱。
③设计原电池。
④金属的腐蚀。
2、化学电源基本类型：①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化一、化学能转化为电能 1.原电池的工作原理原电池是将能转化为能的一种装置，电子流出的一极称为极，该极发生反应，电子流入的一极叫极，该极发生反应。
原电池中电子流动的方向为：从极经外电路流向极。
2．构成原电池的条件（1）具有活泼性不同的两个电极，较活泼金属作极，发生反应。
较不活泼金属或能导电的非金属单质（如石墨等）作极，发生反应。
（2）具有电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）（3）形成闭合回路（或在溶液中接触）（4）原电池反应是自发的氧化还原反应。
3、原电池正负极的判断方法4、原电池电极反应的书写方法――设计原电池原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，书写电极反应的方法归纳如下：(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； (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。
例：铁与硫酸铜溶液反应，设计成原电池的两极反应式：负极：正极：练：Ag2O + Zn + H2O = 2Ag + Zn(OH)2的两极反应式负极：正极：【课堂练习】1.下列关于原电池的叙述,错误的是（）A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转变为电能的装置 C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应 D.原电池放电时,电流的方向是从正极到负极 2. 下列关于实验现象的描述不正确的是（） A.铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快3. 下列变化中属于原电池的是（） A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B.白铁(镀锌)表面有划损时,也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D.铁与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液时,可使反应加速 4. 实验室中欲制氢气,最好的方法是（） A.纯锌与稀硫酸反应 B.纯锌与浓硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应5. 铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成（） A.铝铆钉 B.铜铆钉 C.铅铆钉 D.锡铆钉6. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（） A．不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小 7. 对铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是①锌片溶解了32.5g②锌片增重了32.5g③铜片上析出1g H2④铜片上析出1molH2A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④（）8. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成的原电池时，Y为电池的负极，则X、Y、Z三种金属的活动顺序为（）A.X > Y > Z B. X > Z > Y C. Y > X > Z D. Y > Z > X9. 将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述正确的是（） A.该装置能形成原电池，其中铝是负极 B．该装置能形成原电池，其中铜是负极 C．该装置不能形成原电池 D.以上说法均不正确10. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛使用，锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)��Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是（） A．电池工作时，锌失去电子w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-��Mn2O3(s)+2OH-(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g11. 微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用的电源，这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I-.下列有关说法正确的是（） A．正极反应：2Li - 2e- = 2Li+ B．负极反应：I2 + 2e- = 2I- C．总反应是：2Li + I2 = 2LiI D．金属锂作正极12. 某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（）A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3 D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4 13. 锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为：Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（） A. Zn B. 碳棒C. MnO2 和NH4+D. Zn2+ 和NH4+14. 将锌片和铜片插入某种电解质溶液,锌片和铜片用导线相连,形成原电池装置。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能和电能》第一课时 《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时《原电池》说课稿一、说教材1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识也是核心内容。
内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后，符合学生认知发展规律。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
该节分为两课时教学，本课为第一课时。
通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。
当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。
从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。
从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
此外，本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
2、教学目标分析（1）知识与技能①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。
②能够写出电极反应式和电池反应方程式。
（2）过程与方法①学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。
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。
化学能转化为电能原电池
（2）根据电流方向或电子流动方向判断。 （3）根据原电池的电解质溶液内离子的定向流动方向 （4）电极的增重或减轻。
氧化反应 — 电极质量
eA
+ 还原反应 电极质量 阳离子移 向该电极
阴离子移 向该电极
二、化学电源：
（ 一 ） 常 见 化 学 电 池
一次电池：如普通干电池、碱性锌锰电池、 锌银纽扣电池等。（只放不充，环境污染）
酸性溶液反应物、生成物中均无OH-
若是中性介质：如2H2 + O2 == 2H2O；电解质为 NaCl 溶液。（H2 | NaCl | O2） 负极：2H2 — 4e- == 4H+ 正极：O2 +2H2O + 4e- == 4OH结论：书写电极反应要注意介质的影响。
①中性溶液反应物中无H+和OH-。 ②酸性溶液反应物、生成物中均无OH-。 ③碱性溶液反应物、生成物中均无H+。 ④水溶液中不可能出现O2-。
1、锌锰干电池
常见有酸性 和碱性两种。 早期为酸性的， 1860年发明。 但放电时间短、 酸液腐蚀外壳。 已逐渐被淘汰。 酸性见右图：
酸性锌锰干电池的负极是Zn，正极是C与MnO2， 电解质NH4Cl其电极反应为： 负极：Zn — 2e- ===Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- === 2NH3 + H2
例1. 利用反应Zn+ CuSO4 = ZnSO4 +Cu，设计一个单液原 电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并 写出电极反应。 G
G
Zn
(-)
Cu
(+)
Zn
盐桥
Cu
CuSO4溶液 ZnSO4溶液 CuSO4溶液
高中化学第4章化学反应与电能第1节第1课时原电池的工作原理教案第一册
第1课时原电池的工作原理发展目标体系构建1。
通过铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理。
2。
会正确判断原电池的正极和负极.3。
学会书写电极反应式，掌握书写电极反应式的技巧与方法。
一、原电池的工作原理1．原电池:利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2．原电池的构成条件3．原电池工作原理（以锌铜原电池为例）装置现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，电流表指针发生偏转电极名称Zn电极—负极Cu电极-正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 式总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu盐桥在原电池中有何作用?若撤去盐桥，电流表的指针如何变化?［提示］盐桥的作用：利用溶液中离子的移动,使两个半电池中的溶液形成闭合回路。
若撤去盐桥、电流表的指针会不发生偏转。
二、原电池工作原理的应用1．加快氧化还原反应的速率如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性强弱3．设计原电池（1）电极材料的选择.负极一般是活泼的金属材料.正极一般选用活泼性比负极差的金属材料或石墨等惰性电极。
(2)电解质溶液的选择.电解质溶液一般要能够与负极发生反应.若是两个“半反应”分别在两只烧杯中进行，则左、右两只烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子.1．判断正误(正确的打“√",错误的打“×”)。
（1)原电池是将化学能转化为电能的装置。
(2）CaO＋H2O===Ca(OH）2是放热反应，可设计成原电池。
（3）原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。
2．某原电池装置如图所示.下列有关叙述中正确的是（)（盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液) A．Fe作正极，发生氧化反应B．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变C．负极反应：2H＋＋2e－===H2↑D．工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大D［该装置是原电池.A项，在该原电池中Fe作负极，发生氧化反应；B项，工作一段时间后，左边的烧杯中会含有大量的Fe2＋，溶液的pH减小，右边烧杯中的H＋不断放电产生氢气,因此烧杯中溶液pH会逐渐增大；C项，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋；D项,工作一段时间后，左侧烧杯中由于Fe2＋不断进入溶液，根据溶液呈电中性原则,盐桥中的Cl－会进入该烧杯溶液中,则该烧杯溶液中c（Cl－）增大。
化学能与电能——原电池1
Thank you！
思考与交流1
1、反应中，得、失电子物质各是什么？
失电子：Zn，得电子：H+
2、Zn是通过什么途径将电子转移给溶液 中H+的？
溶液中直接转移
3、有没有办法让这种电子的转移变成电
流？
用导线连接成闭合回路
活动二
实验探究2，用导线把锌片和铜片连接起来，插入到稀H2SO4中,观 察现象。
金属 现象 实验现象
2、实质：氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子 通过导线转移给氧化剂。
3、电极：
正极：得到电子，电子流入，电流流出，发生还原反应，吸引阳离子 电极较稳定。
正极电极反应式： 2H+ + 2e- = H2↑
负极：失去电子，电子流出，电流流入，发生氧化反应，吸引阴离子 电极较活泼。
正极电极反应式： Zn - 2e- = Zn2+ 总应式： Zn ＋ 2H+ = Zn2+ + H2↑
青年教师课堂
化学能与电能
——原电池
柴油→机械能
电能
停电了！怎么办？ ↓
柴油发电机 ↓
柴油→机械能→电能
活动一
一、化学能与电能的间接转化 1. 火力发电
化学能
火电厂工作原理
燃烧 热能
蒸汽 机械能
发电机 电能
科学视野 a.我国煤炭资源丰富,廉价方便
b.投资较少，建厂快 c.技术成熟
a.储量有限 b.有废气可能导致酸雨 c.排出大量的温室效应气体 d.能量转换效率低 思考：火力发电要经过一系列能量转换才能将化学
A．a > b > c > d
B．a > c > d > b
化学知识点化学能转化为电能 电池
化学知识点化学能转化为电能电池查字典化学网为了帮助考生们了解高中知识点，查字典化学网分享了化学知识点：化学能转化为电能电池，供您参考!化学能转化为电能电池1、原电池的工作原理(1)原电池的概念：把化学能转变为电能的装置称为原电池。
(2)Cu-Zn原电池的工作原理：如图为Cu-Zn原电池，其中Zn为负极，Cu为正极，构成闭合回路后的现象是：Zn片逐渐溶解，Cu片上有气泡产生，电流计指针发生偏转。
该原电池反应原理为：Zn失电子，负极反应为：ZnZn2++2e-;Cu得电子，正极反应为：2H++2e-H2。
电子定向移动形成电流。
总反应为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(3)原电池的电能若两种金属做电极，活泼金属为负极，不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极，金属为负极，非金属为正极。
2、化学电源(1)锌锰干电池负极反应：ZnZn2++2e-;正极反应：2NH4++2e-2NH3+H2;(2)铅蓄电池负极反应：Pb+SO42-PbSO4+2e-正极反应：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O放电时总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
充电时总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
(3)氢氧燃料电池负极反应：2H2+4OH-4H2O+4e-正极反应：O2+2H2O+4e-4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O3、金属的腐蚀与防护(1)金属腐蚀金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀。
(2)金属腐蚀的电化学原理。
生铁中含有碳，遇有雨水可形成原电池，铁为负极，电极反应为：FeFe2++2e-。
水膜中溶解的氧气被还原，正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-，该腐蚀为吸氧腐蚀，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2又立即被氧化：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解转化为铁锈。
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铁的析氢腐蚀(原电池原理)
（-）Fe —2e- = Fe2+ (+) 2H+ +2e- = H2
总： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2
二、甲烷燃料电池 （电解质为酸性:H2SO4）
总： CH4 + 2O2 == CO2 + 4H2O 正极：2O2 + 8e- + 8H+ === 4H2O 负极：CH4 – 8e- + 2 H2O === CO2 + 8H+ （电解质为碱性） 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH， 生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，
说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同
四、铝–空气–海水电池 我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海 水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使 铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中 数分钟，就会发出耀眼的白光。 电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、 铂网等能导电的惰性材料。 负极：4Al－12e－=== 4Al3+； 正极：3O2 + 6H2O + 12e－=== 12OH－ 总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)3 说明:铝板要及时更换, 铂做成网状是为了增大与氧 气的接触面积.
• 2．常见的化学电源
举例 一次性电池 干电池 铅蓄电池 二次电池 镍镉电池 锂电池 燃料电池 氢氧燃料 电池 负极 正极 石墨 PbO2 NiO(OH) 电解质 NH4Cl
锌筒 _____
Pb Cd Li
H2SO4 _______
_____ KOH
H2 ____
O2 ____
KOH或H2SO4
铅蓄电池的两极是Pb和PbO2,电解质溶液是H2SO4,
三、甲醇燃料电池 甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质： 1. 酸性电解质（H2SO4溶液为例） 总: 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O 正极：3O2 + 12e- + 12H+ === 6H2O 负极：2CH3OH - 12e- + 2H2O === 12H++ 2CO2 2． 碱性电解质（KOH溶液为例） 总：2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O 正极：3O2+12e- + 6H20 === 12OH负极：2CH3OH - 12e- + 16OH- === 2CO32- + 12H2O
总： CH4 + 2KOH + 2O2 === K2CO3 + 3H2O 正极：2O2 + 8e- + 4H2O === 8OH负极：CH4 – 8e- + 10 OH- === CO32- + 7H2O （ 负极：①CH4 – 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O ②CO2 + 2OH- == CO32- + H2O）
三、发展中的化学电源 1．分类 一次性电池：放电之后不能再充电 二次电池又称充电电池：放电时所进行的氧化 还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池 恢复到放电前的状态 分类 放电 化学能 电能 充电 燃料电池：___________ 燃料气体 氧气 分别在两个电极上 和_____ 反应将化学能转化为电能
两式相加既得负极式
特殊原电池——电化学腐蚀
你们知道铁生锈的原理吗？
回忆下： 铁生锈需要什么样的条件？
有氧气、潮湿的环境，若是在海里，腐 蚀生锈的速度更快，为什么呢？
上图其实就是铁生锈的全过程。
首先是铁的吸氧腐蚀(原电池原理)
Fe-C
水/盐水
Fe负极：2Fe - 4eˉ = 2Fe2+ C正极：2H2O + O2 + 4eˉ = 4OHˉ 总反应式：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 后续反应： ①4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 ②2Fe(OH)3 = Fe2 O3 （铁锈）+ 3H2O
负极：Zn-2e- == Zn2+ 正极:2MnO2+2NH4++2e- = Mn2O3+2NH3 ↑ + H2O 总反应式： Zn+MnO2+2NH4+==Mn2O3+2NH3↑+Zn2+ + H2O
汽车用蓄电池
锂离子电池
锂离子电池：它是新一代可 充电的绿色电池，现已成为 笔记本电脑、移动电话、摄 像机等低功耗电器的主流。
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第二课时
三、电池工作原理
电极 名称 负极 （—） 电子 转移 反应 类型 氧化反 应 电极 现象
测评P36
电极 反应 总电极 反应
失电子
电极溶 电极本身 正、负两 电极方程 失电子 解
式相加
正极 （+）
得电子
还原反 应
电极增 重或有 气泡放 出
电极本身 不反应， 溶液中的 阳离子得 电子
碱性环境下，电解质为KOH或NaOH
总反应：2H2 + O2 = 2H2O 负极：2H2 - 4e- + 4OH- = 4H2O 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH负极推导过程：
2H2 - 4e- = 4H+
生成 的H+离子与电解质中OH-的继续反应：
4H+ &：2H2 + O2 = 2H2O 负极： 2H2 - 4e- = 4H+
正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
正极推导过程：
中性：O2 + 4e- + 2H2O= 4OH生成 的OH-离子与电解质中的H+继续反应：
4H+ + 4OH- = 4H2O
两式相加既得正极式
H2-O2燃料电池
（或负极 材料与电 解质的单 独反应）
四、原电池原理的应用 （1）加快化学反应的速率
（2）比较金属的活动性强弱
（3）用于金属保护 （4）制作化学电源
测评P36
（1）原电池的设计
请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。
负极：Fe
正极： Cu / Ag / 碳棒
其他电池
空气电池
氢氧燃料电池的反应式的书写
测评P38专题系列讲座
例如：
H2-O2燃料电池
中性环境下，电解质为NaCl
总反应： 2H2 + O2 = 2H2O 负极： 2H2 - 4e- = 4H+
- + 2H O= 4OHO + 4e 2 正极： 2
H2-O2燃料电池
酸性环境下，电解质为HCl或H2SO4
电解质溶液：CuSO4 / CuCl2
解原电池题型的方法与思路：
（1）画出电路图并分析（没图的） （2）找出正、负极，并标到图上 （3）找出所有的离子，并判断其移动方向 （4）写电极反应式，反应类型、实验现象 （5）写总反应式
此 方 法 可 解 的 常 规 题 型
（6）若遇到正极或负极不会写时，应先写出总 反应式，再看正、负极能写出哪个极的反应，然 后，拿总反应－已写出的电极反应，就得到不会 写的电极反应式
总的电池反应是: 放电 Pb+PbO2+2H2SO4 === 2PbSO4+2H2O
充电
负极Pb： Pb－2e－＋SO42－＝ PbSO4 正极PbO2： PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
90%
正极电极反应式+负极电极反应式 =总反应方程式
已知其中两个可以求第三个
或：总反应式=负极材料与电解质的单独反应
测评P38 2 测评P39 1
二、发展中的化学电源
干电池 碱性电池
蓄电池 锂离子电池
燃料电池
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。