第一章第3节_原电池的工作原理
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第1章 第3节 第1课时 原电池的工作原理
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随堂验收练习 03
1.下列装置中，能构成原电池的是
12345
√
2.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是 A.均发生了化学能转化为电能的过程
√B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物
C.工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu D.相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高
解析 两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化为电能的过程，故A正确； 根据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，铜本身不是反应 物，故B错误； 锌作负极，电子从负极经外电路流向正极，故C正确； 图乙装置产生的电流在一段时间内变化不大，但图甲装置产生的电流在较短时 间内就会衰减，故D正确。
核心素养发展目标
1.以铜锌原电池为例，从宏观和微观角度，理解原电池的工作原理及构成条件， 能认识盐桥在原电池中的作用，培养宏观辨识与微观探析能力。
2.能正确判断原电池的正、负极，能正确书写简单的电极反应式和总反应式， 能理解化学能与电能的相互转化，培养变化观念与平衡思想。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
方法指导
原电池的设计方法——“两极一液一连线” (1)根据电池总反应式写出正极和负极的电极反应式。 (2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般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，所以 正极和负极不能用同一种材料，两个电极可以是活泼性不同的两种金属或 一种金属和一种非金属。 (3)电解质溶液的选择：电解质溶液是为正极提供放电的物质，一般能够与 负极发生氧化还原反应。 (4)形成闭合回路。
12345
(2)装置乙中正极的电极反应式是_C__u_2＋__＋__2_e_－_=_=_=__C_u__。 (3)装置丙中溶液的pH_变__大___(填“变大”“变小”或 “不变”)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_D__＞__A_＞__B__＞__C_。
随堂验收练习 03
1.下列装置中，能构成原电池的是
12345
√
2.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是 A.均发生了化学能转化为电能的过程
√B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物
C.工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu D.相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高
解析 两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化为电能的过程，故A正确； 根据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，铜本身不是反应 物，故B错误； 锌作负极，电子从负极经外电路流向正极，故C正确； 图乙装置产生的电流在一段时间内变化不大，但图甲装置产生的电流在较短时 间内就会衰减，故D正确。
核心素养发展目标
1.以铜锌原电池为例，从宏观和微观角度，理解原电池的工作原理及构成条件， 能认识盐桥在原电池中的作用，培养宏观辨识与微观探析能力。
2.能正确判断原电池的正、负极，能正确书写简单的电极反应式和总反应式， 能理解化学能与电能的相互转化，培养变化观念与平衡思想。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
方法指导
原电池的设计方法——“两极一液一连线” (1)根据电池总反应式写出正极和负极的电极反应式。 (2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般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，所以 正极和负极不能用同一种材料，两个电极可以是活泼性不同的两种金属或 一种金属和一种非金属。 (3)电解质溶液的选择：电解质溶液是为正极提供放电的物质，一般能够与 负极发生氧化还原反应。 (4)形成闭合回路。
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(2)装置乙中正极的电极反应式是_C__u_2＋__＋__2_e_－_=_=_=__C_u__。 (3)装置丙中溶液的pH_变__大___(填“变大”“变小”或 “不变”)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_D__＞__A_＞__B__＞__C_。
原电池说课稿
原电池说课稿引言概述：原电池是一种常见的化学电源，广泛应用于各个领域。
本文将从电池的基本原理、结构和工作原理、分类和特点、使用注意事项以及环保问题等五个方面进行详细阐述。
一、电池的基本原理1.1 化学能转化为电能：电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
1.2 电池的构成元素：电池由两个电极（正极和负极）和电解质组成。
1.3 电池的工作原理：正极和负极之间的化学反应产生电子流动，形成电流。
二、电池的结构和工作原理2.1 电池的结构：电池通常由电极、电解质和外壳组成。
2.2 电池的工作原理：正极和负极之间的化学反应产生电子流动，外壳起到隔离和保护的作用。
2.3 电池的充放电过程：充电时，电流通过电池，化学反应逆转，恢复化学能；放电时，电流从电池中流出，化学反应进行，产生电能。
三、电池的分类和特点3.1 按电解质分类：原电池可分为干电池和湿电池。
3.2 干电池的特点：干电池电解质为固态，便于携带和使用，但容量相对较小。
3.3 湿电池的特点：湿电池电解质为液态，容量较大，但需要注意泄漏和腐蚀问题。
四、电池的使用注意事项4.1 适用环境温度范围：电池的性能受环境温度影响，使用时需注意温度范围。
4.2 防止短路和过充电：电池在使用过程中应避免短路和过充电，以免影响电池寿命和安全。
4.3 合理储存和处理：电池在长时间不使用时，应储存在干燥、通风的环境中，避免与金属物质接触。
五、电池的环保问题5.1 废旧电池的回收：废旧电池中含有有害物质，应进行分类回收处理，避免对环境造成污染。
5.2 电池的循环利用：电池的可循环利用性较低，需要进一步研究和改进，以减少资源浪费。
5.3 推广使用可再充电电池：可再充电电池具有较长的使用寿命和较低的环境影响，应推广使用以减少对一次性电池的需求。
结论：原电池作为一种化学电源，具有广泛的应用领域。
了解电池的基本原理、结构和工作原理，掌握电池的分类和特点，并注意电池的使用注意事项和环保问题，能够更好地使用和管理电池资源，为可持续发展做出贡献。
【化学课件】原电池工作原理
• 第3节 化学能转化为电能— —电池
• 第1课时 原电池工作原理
• 1．了解原电池的工作原理。 • 2．掌握构成原电池的条件。 • 3．会设计原电池。
• 一、铜锌原电池的实验探究 • 1．装置
• 2．盐桥 • (1)成分：KCl饱和溶液。 • (2)离子移动方向：Cl－移向 溶液；K ZnSO4 ＋ 移 向 CuSO4 溶液。 • (3)作用 • ①使两个半电池溶液连成一个通路。 • ②使两溶液保持电中性。
• 一、正、负极的判断 • 1 ．由组成原电池的电极材料判断： 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。 • 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 子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。
• 1 ．在理论上不能用于设计原电池的化学反应 是( ) • A ． H2SO4(aq) ＋ BaCl2(aq)===2HCl(aq) ＋ BaSO4(s) ΔH<0 • B ． 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g)===2CO2(g) ＋ 4H2O(l) ΔH<0 • C ． 4Fe(OH)2(s) ＋ 2H2O(l) ＋ O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH<0 • D ． 3Cu(s) ＋ 8HNO3(aq)===3Cu(NO3)2(aq) ＋ 2NO(g)＋4H O(l) ΔH<0
电流计指 针是否偏 • 3．实验现象 转 Ⅰ Ⅱ
偏转 偏转
电极表面变化情况 锌片质量 锌片质量
减少 减少
，铜片质量 ，铜片质量
增加
增加
Zn极 Cu极 • 4. 实验分析及电极反应 溶液中Cu2＋ 得失 电 子 电极 名 称 电极 反 应
• 第1课时 原电池工作原理
• 1．了解原电池的工作原理。 • 2．掌握构成原电池的条件。 • 3．会设计原电池。
• 一、铜锌原电池的实验探究 • 1．装置
• 2．盐桥 • (1)成分：KCl饱和溶液。 • (2)离子移动方向：Cl－移向 溶液；K ZnSO4 ＋ 移 向 CuSO4 溶液。 • (3)作用 • ①使两个半电池溶液连成一个通路。 • ②使两溶液保持电中性。
• 一、正、负极的判断 • 1 ．由组成原电池的电极材料判断： 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。 • 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 子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。
• 1 ．在理论上不能用于设计原电池的化学反应 是( ) • A ． H2SO4(aq) ＋ BaCl2(aq)===2HCl(aq) ＋ BaSO4(s) ΔH<0 • B ． 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g)===2CO2(g) ＋ 4H2O(l) ΔH<0 • C ． 4Fe(OH)2(s) ＋ 2H2O(l) ＋ O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH<0 • D ． 3Cu(s) ＋ 8HNO3(aq)===3Cu(NO3)2(aq) ＋ 2NO(g)＋4H O(l) ΔH<0
电流计指 针是否偏 • 3．实验现象 转 Ⅰ Ⅱ
偏转 偏转
电极表面变化情况 锌片质量 锌片质量
减少 减少
，铜片质量 ，铜片质量
增加
增加
Zn极 Cu极 • 4. 实验分析及电极反应 溶液中Cu2＋ 得失 电 子 电极 名 称 电极 反 应
(原电池的工作原理 教案)第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选
教师引导学生交流实验结论及发现的问题(每一排推荐1名代表汇报)。
学生根据实验现象修正对“原电池的构成条件”这一问题的认识。
【质疑】指出上述原电池的正、负极，并写出实验4和实验6的原电池的电极表达式。
【提出问题】上述三个原电池的电流是怎样产生的？
【教师讲解】实验6的双液原电池与前面的单液原电池有何区别与联系？
第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”
优秀教案评选活动
组织单位:厦门市翔安区教师进修学校
学校:厦门市诗坂中学
年级与科目:高二化学
教材版本:鲁科版(选修4化学反应原理)
课题:第一章第3节第3课时原电池的工作原理
参赛教师:洪兹田
一、教案背景
1.面向学生：高二
2.学科：化学
3.课时：1课时4.学情分析：原电池这一概念学生在高一化学必修2已经初步接触过，并能认识简单的原电池及原电池的基本概念。通过本节课学习对电化学知识会有系统的了解，因而无论在知识的深度和广度都有所加深，可用ml/2006/436156.html(铜锌原电池盐桥动画)
【课堂总_show/id_XMTUyMzI2Nzc2.html(用多少橙子可以给iPhone充电)
(3)关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。
(二)教学重点和难点
1.重点：原电池的工作原理；写出简单的电极反应及电池反应。
2.难点：原电池的工作原理。
四、教学方法及教学思路
新课改的教学理念强调：课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。因此，本节课以学生为中心，以科学探究为主线，采用“实验探究—观察现象—分析讨论—得出结论的实验探究法、动画模拟、分析归纳等学习方式来探索原电池的工作原理及形成条件，从多种感官刺激学生的兴奋度。不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲望，而且还唤起了学生的实验意识、思维意识、探究意识，培养了学生的动手能力、团结协作能力等。
学生根据实验现象修正对“原电池的构成条件”这一问题的认识。
【质疑】指出上述原电池的正、负极，并写出实验4和实验6的原电池的电极表达式。
【提出问题】上述三个原电池的电流是怎样产生的？
【教师讲解】实验6的双液原电池与前面的单液原电池有何区别与联系？
第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”
优秀教案评选活动
组织单位:厦门市翔安区教师进修学校
学校:厦门市诗坂中学
年级与科目:高二化学
教材版本:鲁科版(选修4化学反应原理)
课题:第一章第3节第3课时原电池的工作原理
参赛教师:洪兹田
一、教案背景
1.面向学生：高二
2.学科：化学
3.课时：1课时4.学情分析：原电池这一概念学生在高一化学必修2已经初步接触过，并能认识简单的原电池及原电池的基本概念。通过本节课学习对电化学知识会有系统的了解，因而无论在知识的深度和广度都有所加深，可用ml/2006/436156.html(铜锌原电池盐桥动画)
【课堂总_show/id_XMTUyMzI2Nzc2.html(用多少橙子可以给iPhone充电)
(3)关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。
(二)教学重点和难点
1.重点：原电池的工作原理；写出简单的电极反应及电池反应。
2.难点：原电池的工作原理。
四、教学方法及教学思路
新课改的教学理念强调：课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。因此，本节课以学生为中心，以科学探究为主线，采用“实验探究—观察现象—分析讨论—得出结论的实验探究法、动画模拟、分析归纳等学习方式来探索原电池的工作原理及形成条件，从多种感官刺激学生的兴奋度。不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲望，而且还唤起了学生的实验意识、思维意识、探究意识，培养了学生的动手能力、团结协作能力等。
原理第1章第3节第1课时 原电池
第三节化学能转化为电能——电池第一课时原电池的工作原理编撰人：孙宝玲审核人董玉红陈修峰2011-9【教学目标】1、了解原电池的工作原理；2、会判断原电池正负极，会书写电极反应；【自主学习】1．原电池是利用_________________反应通过_________的转移把化学能转化成电能的装置。
2．原电池的组成：（1）____________________,(2)________________________,(3)_______________________________________________ 。
3。
原电池的电极及电子流向：负极：电子流向分析：电子______的一极，反应类型分析：发生_____反应；被_____。
正极:：电子流向分析：电子_____的一极，反应类型分析：发生_______反应，被______。
在外电路中，电流从_______流向_______,电子从______流向_____。
在内电路中，电流从______流向______，在电解质溶液中，阳离子流向______，阴离子流向_______。
【课堂教学】【情境引入】通过电解可将电能转化为化学能，而通过原电池可将化学能转化为电能。
那么，原电池是怎样将化学能转化为电能的？原电池的工作原理与电解的原理有什么异同呢？一．原电池的工作原理：1．书19页【活动探究】问题1 将锌粉加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变化，分析能量变化情况。
问题2 画出你所涉及的原电池的结构示意图，Array并标明个电极的名称（属性）。
问题3 比较Zn与CuSO4溶液直接反应和你设计原电池工作时的相同点：，不同点：（1），（2）。
2。
原电池的电极、电极反应及电子流向：负极：电子流向分析：电子______的一极，反应类型分析：发生_____反应；被_____。
电极反应____________________,正极:：电子流向分析：电子_____的一极，反应类型分析：发生_______反应，被______。
高中化学鲁科版选修四1-3-1原电池的工作原理ppt课件
目 开
金属或某些还原剂，电极被 氧化 ，发生 氧化反应 。
关 (2) 正极 为电子流入极，相对不活泼，通常是活动性 较差
的金属或非金属导体，一般是电解质溶液中的氧化性强的离
子被还原或电极上附着物本身被 还原 ，发生 还原反应 。
学习·探究区
第1课时
3.原电池的设计
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成
本
课 时
负极
栏
目
开
关
氧化反应
正极 还原反应
Zn-2e－==Zn2+
2H++2e－==H2↑
原电池总反应式：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑
知识·回顾区
第1课时
1800
年建立 伏打电 堆模型。
1836年 丹尼尔发 明了第一 个实用电 池。
本 课
2.原电池构成的条件：具有活泼性 不同的两个电极，二者直
判断依据
正极
负极
本 电极材料 不活泼金属或非金属导体 活泼金属
课 时
电子流向
电子流入
电子流出
栏 目
电极反应
还原反应
氧化反应
开 关
电极现象
电极增重或产生气体
电极减轻
学习·探究区
第1课时
2.写出下表中原电池装置的电极反应和总的化学反应方程式：
负极材料 正极材料 电解质溶液
(1)
铁
铜
稀硫酸
(2)
铜
银
硝酸银
为电解质溶液，电池的总反应为 Zn＋Ag2O＋H2O==2Ag
＋Zn(OH)2。
本 (1)Zn 发生 氧化 反应，是 负 极，电极反应式是 Zn－2e－
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。
原电池的工作原理-课件
•3．(填一填)下列装置中能构成原电池产生电 流的是______。
答案 BC
解析 A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构 成原电池；B项符合原电池的构成条件，两电极发生的反应分 别是Zn－2e－===Zn2＋，2H＋＋2e－===H2↑；C项中Cu与HNO3 反应能构成原电池。
•一、原电池正、负极的判断
• [反思感悟] 形成原电池后，氧化还原反应 的速率加快。
• 二、原电池原理的应用
• 1．加快氧化还原反应的速率
• 例如：锌与稀H2SO4溶液反应时，加入 少量CuSO4能使产生H2的速率加快。
• 2．比较金属活动性强弱
• 两种金属分别作原电池的两极时，一般 作负极的金属比作正极的金属活泼。
• 3．设计化学电源 • (1)首先将已知的氧化还原反应拆分为氧化
【例2】 根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3＋
Fe===3FeCl2 要求：(1)画出此原电池的装置图，装置采用烧杯和盐 桥。 (2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
•答案 (1)装置图如下：
•(2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如 上图所示。
解析 将该反应拆成两个半反应： Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应), 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应)。负极发生氧化反应，电极材 料应选参加反应的单质Fe，正极发生还原反应，电极材料应 选比铁不活泼的金属或石墨等导体。电解质溶液铁极池中选 不能与铁反应的FeCl2溶液，正极选与铁能反应的FeCl3溶液。
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/282021/2/282021/2/282021/2/28
谢谢观赏
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负氧正还
⑤根据电极材料 较活泼的电极材料负极，较不活泼的电极材料正极 (一般情况下 )
Fe (Al) Cu 浓硝酸
Al Mg NaOH溶液
⑥根据电极增重还是减重电极有气泡冒出： 质量增加的有气泡冒出的电极是正极，质量减少的电极是负极
练习
判断下列装置是否能形成原电池？ CDE
A
B
C
D
E
F
介绍新知 双液原电池构成：
A
Cu Al Al
A
Mg
浓HNO3
NaOH溶液
A
总反应方程式： 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 拆成离子方程式： 2Al + 2OH－ + 6H2O = 2[Al(OH)4]－ + 3H2↑ NaOH 溶液 Al Mg
根据化合价升降判断正负极
负极：Al，失e2Al - 6e－ ＝ 2Al3+ 2Al3+ + 8OH- =2[Al(OH)4]负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝ 2[Al(OH)4]-
能导电的物质
还原性较强 电极上发生 的物质（大 反应的物质 多是金属电 极本身）
电子流向 反应类型
流出电子
氧化反应
氧化性较强 酸、碱、 的物质 盐溶液或 熔融液 流入电子 还原反应
电池的优点
①能量转化率较高； ②供能稳定可靠； ③可以制成各种形状和大小、不同容量 的电压的电池及电池组； ④使用方便，易于维护，并可在各种环 境下工作。
氢 氧 燃 料 电 池
燃料电池
3.氢氧燃料电池
交流· 研讨 图1---3一10为一种氢氧燃料电池结构 示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极 材料为石墨，氢气和氧气(或空气)源源 不断地通到电极上。请你写出该电池的 电极反应和电池反应。
四、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。
1.干电池（普通锌锰电池）
电极反应方程式： 负极： Zn – 2e = Zn
2+
正极： + 2NH4 + 2e = 2NH3↑ + H2 ↑ 反应总的方程式
2NH4++ Zn=2NH3↑+H2O+Zn2+
碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵 做电解质，结构如图1—3—8所示，
锌锰碱性电池是一种新型的 干电池。负极材料由锌片改为锌 粉，正极材料为MnO2 , 电解质是 KOH溶液.其电极反应为：
第3节 第1课时 原电池的工作原理
学习目标：
1. 了解原电池的工作原理。 2. 掌握构成原电池的条件。 3.会写典型原电池的电极反应。 4.了解电源的分类和用途。
练习2：
你知道了吗
原电池的工作原理
温故知新 1、原电池：把化学能转化为电能的装置。
2、构成原电池的条件： （1）有两种活泼性不同的金属（或金属 与非金属）做电极；(一般情况下) （2）有电解质溶液；
溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应 是负极；若某一电极上有气体产生，电极的 质量不断增加或不变，则为正极。
（4）由两极相对活泼性判断。但需具体 问题具体分析，紧抓一点，原电池的设 计不改变原有的反应方向。如：镁-铝氢氧化钠溶液；铝-铜-浓硝酸；
原电池的正负极的判断方法
①（根据电子流动方向） 电子流出的极是负极，电子流入的极是正极 ②（根据电流流动方向） 电流流出的极是正极，电流流入的极是负极 根据阴阳离子的移动 阴离子移向负极，阳离子移向正极。 ④根据原电池电极发生的反应
氢氧燃料电池 酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+ 正极： O2+4H++4e-==2H2O 总反应：2H2+O2==2H2O 碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O [阅读]P76-77 了解燃料电池的优点
工作原理
电流表
介绍新知
外电路： Zn失去电子沿导线通过电流表进入铜片。 内电路：
Zn原子失去电子成为Zn2+进 入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增 加而带正电，盐桥中的Cl—会移 入ZnSO4溶液；同时Cu2+获得电 子成为金属沉淀在铜片上，使 CuSO4溶液因SO42—相对增加而 带负电，盐桥中的K+移向CuSO4 溶液，从而形成闭合回路。
（3）形成闭合回路；
（4）有自发的氧化还原反应。
思考与讨论 该电池的电子流向？电极反应？
锌
—
ee-
A
+
SO42Zn2+ Cu2+
铜
Cu2+
CuSO4溶液
Cu2+
ee-
e- Cu + e2
SO42Cu2+ SO42-
SO42Cu2+
原理分析：
1、电极反应 负极: Zn-2eZn2+ 氧化反应
正极： Cu2++2e-
2、蓄电池
铅蓄电池
正极材料上涂有 棕褐色的PbO2， 负极材料是海绵 状的金属铅，两 极浸在H2SO4溶液 中。写出电极反 应式。
铅蓄电 H2SO４溶液 放电时总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O [阅读] P75-76 1、了解铅蓄电池充电时的电极反应。 2、了解铅蓄电池优缺点。
• 小结：怎样书写燃料电池的电极反应 式和总反应式？ • 书写步骤：写出燃烧反应；根据电解 液改写燃料电池总反应；写出正极的 电极反应式(一般较简单);由燃料电池 总反应减去正极的电极反应式得负极 的电极反应式(但要注意电极反应式中 不能有氧化剂)
新型燃料电池 • 该电池以金属铂片插入KOH溶液中作电极， 又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应为： • 负极：CH4 + 10OH- - 8e - = CO32- + 7H2O • 正极：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH• 总反应式： CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O
铅蓄电池是二次电池，能放电又能充电。 放电是原电池原理； 充电是电解原理
3、新型燃料电池
• 原理相同：
• 工作时发生的仍然是氧化还原反应 • 特点： • 工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输 入的，同时将电极产物不断排出电池。
• 燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃 烧反应的化学能直接转化为电能的“能 量转换器”。能量转换率很高。
正极：
6H2O ＋6e－ ＝6OH-＋ 3H2↑
生活中我们常使用各种各样的电池
手机专用电池
笔记本电脑专用电池
用于“神七”的太阳能电 池
化学电池的分类
• 一次电池（干电池）：活性物质消 耗到一定程度，就不能使用； • 二次电池（充电电池或蓄电池）： 放电后可以再充电使活性物质获得 再生； • 燃料电池：一种连续将燃料和氧化 剂的化学能直接转换成电能的化学 电池。
3.Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电 负 正 池中：①Cu作____极, ②Fe作____极 -=Fe2+ Fe-2e 电极反应式是：负极____________ ++2e-=H ↑ 2H 2 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是___________________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ -=Cu2+ Cu-2e 电极反应式是：负极____________ -+4H++2e-==2NO ↑+2H O 2NO 3 2 2 正极_____________________ 3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O 总反应式是Cu+4HNO _______________________________
锌半电池
铜半电池
-= Zn2+ Zn-2e 负极反应：
正极反应： Cu2++2e- = Cu
电池总反应： Zn+Cu2+= Zn2++Cu
练习：
为获得较长时间的稳定电流,如何将由 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左 下图）进行简单改装？
A
A
Cu
Zn
Zn
Cu
H2SO4
ZnSO4
H2SO4
盐桥
锌半电池 __________
铜半电池 _________
介绍盐桥
盐桥中一般装有 饱和的KCl溶液和 琼脂制成的胶冻; 胶冻的作用是防 止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻 内自由移动。
介绍新知
盐桥的作用：
（1）传递阴阳离子，使两个烧杯中的溶液连 成一个通路； （2）平衡电荷，稳定放电。
双液原电池
燃料电池的规律 ①燃料做负极，助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的 作用。
燃料电池与前几种电池的差别： ①氧化剂与还原剂在工作时不断补充； ②反应产物不断排出
③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%， 有利于节约能源。
化学电池的组成
组 成 负 极 正 极 电解质
电极材料
Cu
还原反应
总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离 子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭 合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子 转移过程，产生电流。
⑤根据电极材料 较活泼的电极材料负极，较不活泼的电极材料正极 (一般情况下 )
Fe (Al) Cu 浓硝酸
Al Mg NaOH溶液
⑥根据电极增重还是减重电极有气泡冒出： 质量增加的有气泡冒出的电极是正极，质量减少的电极是负极
练习
判断下列装置是否能形成原电池？ CDE
A
B
C
D
E
F
介绍新知 双液原电池构成：
A
Cu Al Al
A
Mg
浓HNO3
NaOH溶液
A
总反应方程式： 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 拆成离子方程式： 2Al + 2OH－ + 6H2O = 2[Al(OH)4]－ + 3H2↑ NaOH 溶液 Al Mg
根据化合价升降判断正负极
负极：Al，失e2Al - 6e－ ＝ 2Al3+ 2Al3+ + 8OH- =2[Al(OH)4]负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝ 2[Al(OH)4]-
能导电的物质
还原性较强 电极上发生 的物质（大 反应的物质 多是金属电 极本身）
电子流向 反应类型
流出电子
氧化反应
氧化性较强 酸、碱、 的物质 盐溶液或 熔融液 流入电子 还原反应
电池的优点
①能量转化率较高； ②供能稳定可靠； ③可以制成各种形状和大小、不同容量 的电压的电池及电池组； ④使用方便，易于维护，并可在各种环 境下工作。
氢 氧 燃 料 电 池
燃料电池
3.氢氧燃料电池
交流· 研讨 图1---3一10为一种氢氧燃料电池结构 示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极 材料为石墨，氢气和氧气(或空气)源源 不断地通到电极上。请你写出该电池的 电极反应和电池反应。
四、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。
1.干电池（普通锌锰电池）
电极反应方程式： 负极： Zn – 2e = Zn
2+
正极： + 2NH4 + 2e = 2NH3↑ + H2 ↑ 反应总的方程式
2NH4++ Zn=2NH3↑+H2O+Zn2+
碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵 做电解质，结构如图1—3—8所示，
锌锰碱性电池是一种新型的 干电池。负极材料由锌片改为锌 粉，正极材料为MnO2 , 电解质是 KOH溶液.其电极反应为：
第3节 第1课时 原电池的工作原理
学习目标：
1. 了解原电池的工作原理。 2. 掌握构成原电池的条件。 3.会写典型原电池的电极反应。 4.了解电源的分类和用途。
练习2：
你知道了吗
原电池的工作原理
温故知新 1、原电池：把化学能转化为电能的装置。
2、构成原电池的条件： （1）有两种活泼性不同的金属（或金属 与非金属）做电极；(一般情况下) （2）有电解质溶液；
溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应 是负极；若某一电极上有气体产生，电极的 质量不断增加或不变，则为正极。
（4）由两极相对活泼性判断。但需具体 问题具体分析，紧抓一点，原电池的设 计不改变原有的反应方向。如：镁-铝氢氧化钠溶液；铝-铜-浓硝酸；
原电池的正负极的判断方法
①（根据电子流动方向） 电子流出的极是负极，电子流入的极是正极 ②（根据电流流动方向） 电流流出的极是正极，电流流入的极是负极 根据阴阳离子的移动 阴离子移向负极，阳离子移向正极。 ④根据原电池电极发生的反应
氢氧燃料电池 酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+ 正极： O2+4H++4e-==2H2O 总反应：2H2+O2==2H2O 碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O [阅读]P76-77 了解燃料电池的优点
工作原理
电流表
介绍新知
外电路： Zn失去电子沿导线通过电流表进入铜片。 内电路：
Zn原子失去电子成为Zn2+进 入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增 加而带正电，盐桥中的Cl—会移 入ZnSO4溶液；同时Cu2+获得电 子成为金属沉淀在铜片上，使 CuSO4溶液因SO42—相对增加而 带负电，盐桥中的K+移向CuSO4 溶液，从而形成闭合回路。
（3）形成闭合回路；
（4）有自发的氧化还原反应。
思考与讨论 该电池的电子流向？电极反应？
锌
—
ee-
A
+
SO42Zn2+ Cu2+
铜
Cu2+
CuSO4溶液
Cu2+
ee-
e- Cu + e2
SO42Cu2+ SO42-
SO42Cu2+
原理分析：
1、电极反应 负极: Zn-2eZn2+ 氧化反应
正极： Cu2++2e-
2、蓄电池
铅蓄电池
正极材料上涂有 棕褐色的PbO2， 负极材料是海绵 状的金属铅，两 极浸在H2SO4溶液 中。写出电极反 应式。
铅蓄电 H2SO４溶液 放电时总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O [阅读] P75-76 1、了解铅蓄电池充电时的电极反应。 2、了解铅蓄电池优缺点。
• 小结：怎样书写燃料电池的电极反应 式和总反应式？ • 书写步骤：写出燃烧反应；根据电解 液改写燃料电池总反应；写出正极的 电极反应式(一般较简单);由燃料电池 总反应减去正极的电极反应式得负极 的电极反应式(但要注意电极反应式中 不能有氧化剂)
新型燃料电池 • 该电池以金属铂片插入KOH溶液中作电极， 又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应为： • 负极：CH4 + 10OH- - 8e - = CO32- + 7H2O • 正极：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH• 总反应式： CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O
铅蓄电池是二次电池，能放电又能充电。 放电是原电池原理； 充电是电解原理
3、新型燃料电池
• 原理相同：
• 工作时发生的仍然是氧化还原反应 • 特点： • 工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输 入的，同时将电极产物不断排出电池。
• 燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃 烧反应的化学能直接转化为电能的“能 量转换器”。能量转换率很高。
正极：
6H2O ＋6e－ ＝6OH-＋ 3H2↑
生活中我们常使用各种各样的电池
手机专用电池
笔记本电脑专用电池
用于“神七”的太阳能电 池
化学电池的分类
• 一次电池（干电池）：活性物质消 耗到一定程度，就不能使用； • 二次电池（充电电池或蓄电池）： 放电后可以再充电使活性物质获得 再生； • 燃料电池：一种连续将燃料和氧化 剂的化学能直接转换成电能的化学 电池。
3.Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电 负 正 池中：①Cu作____极, ②Fe作____极 -=Fe2+ Fe-2e 电极反应式是：负极____________ ++2e-=H ↑ 2H 2 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是___________________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ -=Cu2+ Cu-2e 电极反应式是：负极____________ -+4H++2e-==2NO ↑+2H O 2NO 3 2 2 正极_____________________ 3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O 总反应式是Cu+4HNO _______________________________
锌半电池
铜半电池
-= Zn2+ Zn-2e 负极反应：
正极反应： Cu2++2e- = Cu
电池总反应： Zn+Cu2+= Zn2++Cu
练习：
为获得较长时间的稳定电流,如何将由 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左 下图）进行简单改装？
A
A
Cu
Zn
Zn
Cu
H2SO4
ZnSO4
H2SO4
盐桥
锌半电池 __________
铜半电池 _________
介绍盐桥
盐桥中一般装有 饱和的KCl溶液和 琼脂制成的胶冻; 胶冻的作用是防 止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻 内自由移动。
介绍新知
盐桥的作用：
（1）传递阴阳离子，使两个烧杯中的溶液连 成一个通路； （2）平衡电荷，稳定放电。
双液原电池
燃料电池的规律 ①燃料做负极，助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的 作用。
燃料电池与前几种电池的差别： ①氧化剂与还原剂在工作时不断补充； ②反应产物不断排出
③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%， 有利于节约能源。
化学电池的组成
组 成 负 极 正 极 电解质
电极材料
Cu
还原反应
总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离 子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭 合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子 转移过程，产生电流。