人教版高中化学必修二课件第二章第二节第2课时化学电源
3．燃料电池 (1)原理。 利用原电池的工作原理将__燃__料__和氧__化__剂__反应所放出的 化学能直接转化为电能。 (2)与其他电池的区别。 反应物不储存在__电__池__内__部__而是由外设装备提供燃料和 氧化剂。
应用思考：在锂电池中，负极为Li，那么电解质能是水 溶液形式吗？
提示：因为锂是活泼金属且能与水发生反应，故电解质 不能是水溶液，通常为非水溶剂。
解析：化学电池对化学能有较高的利用率，但不是用电 的主要渠道，化学电池对环境的污染也日益严重，化学电池 分一次性、可充电两大类。
答案：A
3．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环 境形成污染的主要物质是( )
A．锌
B．汞
C．石墨D．二氧化锰
解析：电池中的汞为重金属，有毒，泄漏会引发大面积 水体污染和土壤污染。
反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O；若把H2改为CH4，用KOH
溶液作电解质，CH4被氧化，因在KOH溶液中不可能产生
CO2，故生成。
CO23 －
答案：(1)H2 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2 O2＋ 2H2O＋4e－===4OH－
(2)O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2H2－4e－===4H＋ (3)CH4－8e－＋10OH－===＋CO723H－2O 2O2＋4H2O＋8e－ ===8OH－
答案：C
2．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸， 工作时反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下 列结论正确的是( )
A．Pb为正极被氧化
B．S只O24向－ PbO2极移动
C．电解液浓度不断减小
D．溶液的pH不断减小
解析：放电时，Pb失电子被氧化，反应消耗H2SO4，且 生成水，c(H＋)下降，pH增大。
A．溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动
B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
C．锌是负极，氧化银是正极
D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的碱性减弱 解析：由锌极上的电极反应式可知锌的化合价升高，发 生氧化反应，为负极，故B项错误，C项正确；根据电极反应 式我们还可以知道，负极消耗OH－，正极产生OH－，所以 OH－是向负极移动，故A项错误；随着电极反应的不断进行， 电解质溶液中的水不断被消耗，KOH溶液逐渐变浓，故溶液 的碱性增强，D项错误。
答案：C
名师点睛：有关新型电池的考查题目在电化学试题中占 有很大比例。考查角度一般有如下几点：①正、负极的判断； ②正、负极反应式及电池方程式；③电解质溶液的pH变化； ④电解质溶液恢复原状的措施。
在解答电解质溶液恢复原状的措施时一定要从原电池的 原理入手：①负极：化合价升高，失电子，被氧化；②正极： 化合价降低，得电子，被还原；③电子及电流流向；④电解 质溶液复原时，要准确分析从溶液中出来了哪些原子及原子 的物质的量。
综合拓展 一、发展中的化学电源
种类
一 次 电 池
（续上表）
一 次 电 池
（续上表）
一 次 电 池
（续上表）
二 次 电 池
（续上表）
二 次 电 池
（续上表）
二 次 电 池
尝试应用 1．下列有关电池的说法不正确的是( ) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌
答案：B
一、电极反应式的书写
(1)已知某燃料电池的总反应为2H2＋O22H2O，K则―O通―H溶→入液负
极的应是________，电极方程式为 __________________________，通入正极的应是________， 电极方程式为
____________________________________________________ ____________________。
答案：C
3．下列关于原电池的说法中错误的是( ) A．原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置 B．原电池中，正极发生氧化反应 C．充电电池在充电时，将电能转化为化学能贮存在电 池中 D．在燃料电池的负极上发生反应的通常是可燃性气体
解析：原电池的正极上发生的是还原反应，而负极上发 生的是氧化反应。
解析：理论上讲，任何一个氧化还原反应都可以设计成 一个原电池。从原电池总反应离子方程式上看，2Fe3＋＋ Fe===3Fe2＋，Fe失去电子，作负极。因此正极为活动性比铁 弱的金属或非金属(如碳棒、铂)，故C项不符合此要求。Fe3＋ 在正极上得电子，因此电解质溶液中必含Fe3＋。A、B、D符 合以上两个条件。
(2)若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质，则电极方程式， 正极：________________，负极： ____________________________________________________ ____________________。
(3)若把H2改为CH4，用KOH溶液作电解质，则电极方程 式，负极：________________，正极： ____________________________________________________ ____________________。
变式应用
1．可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正 极。下列说法正确的是( )
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都 为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al＋3OH－－ 3e－===Al(OH)3↓
答案：A
水平测试 1．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 不能实现该反应的原电池是( ) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案：A
二、发展中的化学电源 (2011年新余四中、临川二中高一联考)电子表和电子计 算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn， 电解质溶液为一定浓度的KOH溶液，放电时锌极上的电极反 应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；氧化银电极上的反应 式为：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总的电池反应式 为：Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说法正确的是 ()
2．充电电池 充电电池又称_二__次___电池，它在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。
(1)铅蓄电池。 负极材料为_P_b__，P正bO极2 材料为______，电解质为_H_2_S_O_4_。
(2)镍镉电池。 正极材料为N__iO__(_O_H_)_，C负d极K材O料H为___，电解质为____。 (3)锂离子电池。 新一代可充电的绿色电池，低功耗电器的主流电源。
名师点睛：解答燃料电池习题的一般步骤：
①根据化学方程式分析化合价的升高和降低，找出被氧 化的物质和被还原的物质。
②根据原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应， 找出对应的负极反应物和正极反应物。
③根据化合价升高和降低分析失电子数目和得电子数目， 写出电极反应。
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。
答案：B
4．废旧电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造 成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
A．把锌皮取下洗净用于实验室制氢气
B．碳棒取出洗净用作电极
C．把铜帽取下洗净回收利用
D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废旧电池中的 黑色糊状物作化肥用
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液 的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
解析：电解质溶液显碱性或中性，该燃料电池的正极发 生反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A对；铝作负极，负 极反应应该是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中 铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为： Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H－ 22O，B错；该电池在碱性条件 下消耗了碱，反应式为4Al＋3O2＋4OH－===4AlO＋2H－ 22O， 溶液pH降低，C错；电池工作时，电子从负极出来经过外电 路流到正极，D错。
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、 高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制 的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的， 装机容量为2兆瓦。
A．X是正极B．Y是正极
C．Y极发生还原反应D．Y极发生氧化反应
解析：从电极反应式可看出，X极发生得电子的还原反 应，是正极，Y极上发生失去电子的氧化反应，是负极。
答案：AD
6．我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水 标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液， 靠空气中的氧使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯 放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电 池高20～50倍。试推测此种新型电池可能的基本结构及电极 反应式：
电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极
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人教版高中化学必修2 第二章 第二节 化学能与电能 上课课件
Cu电极：
Cu2+ + 2e-→ Cu(S) 发生还原作用，是阴极。电流 由Cu极流向Zn极，Cu极电势 高，是正极。
Page 31
电解池(electrolytic cell)
电极①：
与外电源负极相接，是负极。
①
②
发生还原反应，是阴极。
Cu2+ + 2e-→Cu(S)
电极②：
与外电源正极相接，是正极。 发生氧化反应，是阳极。 Cu(S)→ Cu2+ + 2e-
Page 34
练习：下列哪些装置可以形成原电池：
Zn
Zn
Zn
Cu
Zn
C
(A)
硫酸铜溶液
(B)
硫酸铜溶液
(C)
酒精
Zn
Cu
Zn
Cu
(E)
稀硫酸
(F)
稀硫酸
Page 35
稀硫酸
课堂小结
1. 原电池：把化学能转化为电能的装置 负极（较活泼金属）
原电池 正极（较不活泼金属或非金属导体）
2. 原电池原理
3. 构成原电池的条件
(∨)
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
Page 42
⑥ (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
正极： Cu2++2e-＝Cu
Page 29
阴极、阳极
阴极： 发生还原作用的极称为阴极，在原电池
中，阴极是正极；在电解池中，阴极是
(Cathode) 负极。
阳极： 发生氧化作用的极称为阳极，在原电池
中，阳极是负极；在电解池中，阳极是
Cu2+ + 2e-→ Cu(S) 发生还原作用，是阴极。电流 由Cu极流向Zn极，Cu极电势 高，是正极。
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电解池(electrolytic cell)
电极①：
与外电源负极相接，是负极。
①
②
发生还原反应，是阴极。
Cu2+ + 2e-→Cu(S)
电极②：
与外电源正极相接，是正极。 发生氧化反应，是阳极。 Cu(S)→ Cu2+ + 2e-
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练习：下列哪些装置可以形成原电池：
Zn
Zn
Zn
Cu
Zn
C
(A)
硫酸铜溶液
(B)
硫酸铜溶液
(C)
酒精
Zn
Cu
Zn
Cu
(E)
稀硫酸
(F)
稀硫酸
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稀硫酸
课堂小结
1. 原电池：把化学能转化为电能的装置 负极（较活泼金属）
原电池 正极（较不活泼金属或非金属导体）
2. 原电池原理
3. 构成原电池的条件
(∨)
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
Page 42
⑥ (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
正极： Cu2++2e-＝Cu
Page 29
阴极、阳极
阴极： 发生还原作用的极称为阴极，在原电池
中，阴极是正极；在电解池中，阴极是
(Cathode) 负极。
阳极： 发生氧化作用的极称为阳极，在原电池
中，阳极是负极；在电解池中，阳极是
人教版高中化学必修二课件第二章第二节第2课时化学电源.pptx
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、 高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制 的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的， 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2．镍镉电池是一种可充电电池，其反应的化学方程式
为：Cd(OH)2＋Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知， 该电池的负极材料是( )
A．CdB．NiO(OH)
C．Cd(OH)2D．Ni(OH)2
解析：在判断原电池的负极材料时应看放电过程，且负 极发生的是氧化反应，化合价升高，所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案：A
水平测试 1．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 不能实现该反应的原电池是( ) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案：B
4．废旧电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造 成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
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典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、 高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制 的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的， 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2．镍镉电池是一种可充电电池，其反应的化学方程式
为：Cd(OH)2＋Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知， 该电池的负极材料是( )
A．CdB．NiO(OH)
C．Cd(OH)2D．Ni(OH)2
解析：在判断原电池的负极材料时应看放电过程，且负 极发生的是氧化反应，化合价升高，所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案：A
水平测试 1．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 不能实现该反应的原电池是( ) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案：B
4．废旧电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造 成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
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
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
总反应： C6H12O6 + 6O2 =6CO2 + 6H2O
负极： C6H12O6+ 6H2O —24e- = 6CO2 +24H+ 正极： 6O2 + 24 H+ +24 e- = 12H2O
动动脑筋 请同学们自己设计一个？
三、燃料电池
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
思考：如果是碱性电解质,电极反应
式怎样书写？ 碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
练习 请同学们写出甲烷燃料电池（电解质为KOH溶液）
总分应： CH4 +2O2+2OH- == CO32- + 3H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
+2H2O (l) （还原反应） 总反应：
Pb (s) + PbO2 (s) +2 H2SO4 (aq) = 2PbSO4 (s) +2H2O (l)
铅蓄电池充电的反应
阴极
还原反应
PbSO4 (s) + 2e- = Pb(s) + SO42-(aq) 阳极
氧化反应
PbSO4 (s) +2H2O (l) - 2e- = PbO2 (s) +4H+ (aq) + SO42-(aq) 总反应：
例子
如：普通锌锰 电池、碱性锌 锰电池、锌银 纽扣电池
负极： C6H12O6+ 6H2O —24e- = 6CO2 +24H+ 正极： 6O2 + 24 H+ +24 e- = 12H2O
动动脑筋 请同学们自己设计一个？
三、燃料电池
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
思考：如果是碱性电解质,电极反应
式怎样书写？ 碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
练习 请同学们写出甲烷燃料电池（电解质为KOH溶液）
总分应： CH4 +2O2+2OH- == CO32- + 3H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
+2H2O (l) （还原反应） 总反应：
Pb (s) + PbO2 (s) +2 H2SO4 (aq) = 2PbSO4 (s) +2H2O (l)
铅蓄电池充电的反应
阴极
还原反应
PbSO4 (s) + 2e- = Pb(s) + SO42-(aq) 阳极
氧化反应
PbSO4 (s) +2H2O (l) - 2e- = PbO2 (s) +4H+ (aq) + SO42-(aq) 总反应：
例子
如：普通锌锰 电池、碱性锌 锰电池、锌银 纽扣电池
人教版高中化学必修二2-2化学能与电能精品PPT课件
应用： 汽车上使用的电瓶等
②镍镉充电电池： 负极： Cd 正极： NiO(OH) 电解质： KOH 优缺点：具有残留性记忆，可重复使用500次以上，体积小；
但如不回收，会产生严重污染
应用：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、
电动剃须刀等
③锂离子电池：
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、数码相机、摄像机等低功耗电器的主流 电源
一个短暂快乐的周末小假期，给予我的时光让我充分认识到： 我不会再装模作样地拥有很多朋友，而是要回到了真实独立的自我之中，以真正的我开始了独自的生活。 虽然有时我也会因为寂寞而难以忍受空虚的折磨，但我宁愿以这样的方式来维护自己的自尊，也不愿以耻辱为代价去换取那种表面的朋友。
正所谓，真正的生命不是你活了多少日子，而是你记住了多少日子。
（3）碱性锌锰电池： 负极（Zn）：Zn-2e-+2OH- =Zn(OH)2 正极（C） 电解质：KOH 优点: 使用寿命长，不易泄漏
（4）应用：卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等
2.充电电池 放电之后能充电
（1）二次电池： 内部的氧化还原反应可逆向进行 电池可以恢复到放电前的状态 能够重复使用至一定的周期
抵达民宿时，太阳已落下了帷幕，温馨点点的灯光在落寞的黑夜中显得无比温暖。
热情周到的女主人迎接我的到来，放下随身物品后，我在小镇上随意寻觅了些小食，就来到了后院安静坐下。
头顶上是浩瀚的星空 眼前是闪烁的灯火
心中却是平和幽静的情感
远离了呼啸而过的地铁呼啸声；远离了川流不息的车流声； 等到了一个此时此刻，用我的五官感受到了一个真正美好寂静的夜晚，属于自己的夜晚。
内电路
3.原电池正负极的判断方法 [设计P40]
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。
高中化学人教必修2课件：第二章 化学反应与能量 第2节 第2课时发展中的化学电源(25张)
H2—O2(H2SO4)的正极反应式：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
H2—O2(KOH)的正极反应式：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
2．充电电池
充电电池又称为二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反 逆向 进行，使电池恢复到放电前的状 应，在充电时可以 _____ 态。
3．燃料电池 燃料 和 ________ 氧化剂 反应所 (1) 原理：利用原电池工作原理将 _____
化学能 直接转化为电能 放出的_______ _____。 燃料 和 (2) 与其他电池的区别：反应物由外设装备提供 _____ 氧化剂 。 _______
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
答案 B
探究一、常见化学电源的特点 【合作交流】 1．一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电 池？
提示
一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再
次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充 电，可反复使用多次。
2．结合所学知识判断：干电池与充电电池的本质区别，燃料
第二节 第2课时
化学能与电能 发展中的化学电源
学习目标
1.记住干电池、充电电池、燃 料电池等发展中的化学电源的 特点。 2．认识提高燃料的燃烧效率、 开发高能清洁燃料和研制新型 电池的重要性。
核心素养建构
3．能正确书写简单化学电源的
电极反应式。
[知 识 梳 理 ] 1．干电池 不能 再充电。 干电池是一种一次性电池，放电后_____
【自主思考】
铅蓄电池在充电、放电过程中发生的氧化还原反应是可逆 反应吗？ 提示 不是，因为充电和放电过程中氧化还原反应发生的 条件不相同。
[效 果 自 测 ] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细( )
人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能课件(共47张PPT)
2．比较金属的活动性强弱 (1)原理：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性 弱的金属为正极。 (2)应用：有两种金属 A 和 B，用导线连接后插入到稀硫酸 中，观察到 A 极溶解，B 极上有气泡产生，由原电池原理可知， 金属活动性 A＞B。 3．设计原电池 (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、 还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂 (电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
燃烧
蒸汽
发电机
提示 化学能――→热能――→机械能―――→电能。
探究 2 原电池工作原理的实验探究源自序号装置现象
结论
①对 比实 验
无明显变化
铜片与稀硫酸 不反应
锌片与稀硫酸 锌片_溶_解___，产生_气__泡__ 发生化学反应
②目 标实 验
锌片：_溶_解___
该装置将化学
铜片：产生_气_泡___
能转化为电能，
1．一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，能量
转化的过程中要遵循什么自然定律？ 提示 能量守恒定律。 2．氧化还原反应的本质是什么？写出锌和稀硫酸反应的
化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。 提示 氧化还原反应的本质是得失电子。
知识一 化学能转化为电能
[自主探究]
探究 1 燃煤发电时，能量是如何转化的？
3．原电池的构成条件
活动性不同的两金属或一种是非金属 导体作电极 原电池电解质溶液 能自发地进行氧化还原反应 形成闭合回路
即：两极一液一连环，负极氧化正极还
4．电极名称及电极反应 记忆口决：铜锌硫酸一线牵，负锌氧化正铜还。
5．原电池正负极的判断
[应用训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。( ) (2)负极失去电子发生氧化反应。( ) (3)正极是电子流出极。( ) (4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀 H2SO4 中，锌片上有 大量气泡产生。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
高中化学必修2-第二章 化学反应与能量 第2节 第2课时 发展中的化学电源公开课优质精品课件
• 若生成的阳离子与电解质溶液反应，应将“金 属失电子的反应式”与“阳离子和电解质溶液反应 的反应式”叠加写出。
•②燃料电池(电极材料本身不反应)
•H2—O2(H2SO4)燃料电池负极反应式： •H2－2e－===2H＋。 •H2—O2(KOH)燃料电池负极反应式： •H2－2e－＋2OH－===2H2O⇒H2－2e－===2H＋；2H＋ ＋2OH－===2H2O。
O2
正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
CH4
总反应：
CH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2O
• 归纳总结
• Ⅰ．电极反应方程式的书写方法
• (1)负极反应式的书写
• ①活泼金属作负极(电极材料本身反应) • 生成的阳离子与电解质溶液不反应时：M－ne－
===Mn＋。
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
•解析 根据原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再结合总反应可
知，Li失去电子生成Li＋被氧化，为负极；MnO2得到电子被还原，为正极。
例4.［2019·哈尔滨师范大学附中高一检测］电动自行车给人们带来了极大的方便，其电池为铅蓄 电 池 ， PbO2 作 为 铅 蓄 电 池 的 重 要 原 料 有 广 泛 的 用 途 。 已 知 ： 5PbO2+2Mn2++4H+
燃料电池：氢氧燃料电池
1. 干电池（锌锰电池）
负极：Zn – 2e- == Zn2+ 正极： 2NH4+ +2MnO2 + 2e- == 2NH3 + Mn2O3 + H2O
总反应：
•②燃料电池(电极材料本身不反应)
•H2—O2(H2SO4)燃料电池负极反应式： •H2－2e－===2H＋。 •H2—O2(KOH)燃料电池负极反应式： •H2－2e－＋2OH－===2H2O⇒H2－2e－===2H＋；2H＋ ＋2OH－===2H2O。
O2
正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
CH4
总反应：
CH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2O
• 归纳总结
• Ⅰ．电极反应方程式的书写方法
• (1)负极反应式的书写
• ①活泼金属作负极(电极材料本身反应) • 生成的阳离子与电解质溶液不反应时：M－ne－
===Mn＋。
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
•解析 根据原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再结合总反应可
知，Li失去电子生成Li＋被氧化，为负极；MnO2得到电子被还原，为正极。
例4.［2019·哈尔滨师范大学附中高一检测］电动自行车给人们带来了极大的方便，其电池为铅蓄 电 池 ， PbO2 作 为 铅 蓄 电 池 的 重 要 原 料 有 广 泛 的 用 途 。 已 知 ： 5PbO2+2Mn2++4H+
燃料电池：氢氧燃料电池
1. 干电池（锌锰电池）
负极：Zn – 2e- == Zn2+ 正极： 2NH4+ +2MnO2 + 2e- == 2NH3 + Mn2O3 + H2O
总反应：