人教版高中化学必修二 化学能与电能(第二课时)
氢氧燃料电池
负极： 2H2+4OH--4e-=4H2O
正极： O2+2H2O+4e- =4OH-
KOH(aq)
氢氧燃料电池
负极： 2H2+4OH--4e-=4H2O
正极： O2+2H2O+4e- =4OH-
KOH(aq)
日本产海水电池
以海水电池为能源的航海标志灯
UltraCell XX25燃料电池 笔记本电脑可连续工作 三个工作日。
西门子发电(PG)集团 燃料电池发电机组
使用燃料电池的德国212型u31.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
使用燃料电池的 德国212型潜水艇
笔记本燃料电池
东芝甲醇燃料电池
东芝甲醇燃料电池
笔记本采用燃料电池 笔记本采用燃料电池
铃木ionis 燃料电池概念车
燃料电池机器人
1．如图所示的原电池装置，下列说法不正确的是：
第二课时： 发展中的电源
复习：原电池的构成条件
1、两种活泼性不同的金属（或一种金属 和另一种非金属导体）构成电极。 2、电解质溶液。 3、电极用导线相联构成闭合回路。
负极：电子流出的电极(较活泼的金属) 正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、
石墨等)
原电池总结
电极反应式的书写 总反应方程式的书写(电池反应) 化学电池的反应本质：氧化还原反应
A．该装置的能量转化形式为： 化学能转化为电能
B．电子由Zn片经过导线流向铜片 C．Zn为负极发生还原反应 D．Cu为正极，在Cu片上有气泡产生
Zn
A
Cu
稀H2S2O4
2．下列是用化学方程式表示的化学变化，请在 每小题后注明能量的转化形式：
⑴⑵原燃电烧池天反然应气：供Z热n：+ACgH24O++2HO22O点燃放电CO2Z+n2H(2OOH)2+2Ag
原电池电极名称的确定方法 ①根据电极材料的性质确定。 通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、 化合物是正极。 ②根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
二、发展中的电源
铅蓄电池
负极(Pb)： Pb+SO42--2e-=PbSO4
正极(PbO2)： PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4+2H2O
⑶光合作用：6H2O+6CO2
光 叶绿体
C6H12O6+6O2
⑷高温分解石灰石制生石灰：CaCO3 高温 CaO+CO2↑
3.电极反应式及总反应方程式的书写
Zn—石墨与稀硫酸进行实验. Zn—Cu与稀硫酸进行实验. Fe—Cu与硫酸铜进行实验 干电池 氢氧燃料电池 蓄电池
第二节化学能与电能(第二课时)
几款新型电池简介
用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池， 用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池，装 在改造过的“大公共” 一口气就能跑上220公里， 220公里 在改造过的“大公共”上，一口气就能跑上220公里，而其每公里 只需耗电0.68 0.68度 只需耗电0.68度……
钮扣电池： 钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳 和负极盖组成的小圆盒， 和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极 一端填充由Ag 一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正 极活性材料， 极活性材料，负极盖一端填充锌汞合 金作负极活性材料， 金作负极活性材料，电解质溶液为浓 KOH溶液 已知电池内Zn 溶液， Zn的氧化产物为 KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为 ZnO， ZnO，
ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组 ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组 “Core”，补充一次氢燃料可持续行驶4个 Core ，补充一次氢燃料可持续行驶4 小时。最大时速为80km/h Core通过鞋盒 80km/h。 小时。最大时速为80km/h。Core通过鞋盒 大小的小型制氢器来补充氢燃料。 大小的小型制氢器来补充氢燃料。从摩托 车上拆下后，还可在ATV 全地形车） ATV（ 车上拆下后，还可在ATV（全地形车）及 摩托艇等行驶工具上使用。 摩托艇等行驶工具上使用。
几款新型电池简介
一款NISSAN X-TRAIL燃料 一款NISSAN X-TRAIL燃料 电池车许多媒体和观众驻足。 电池车许多媒体和观众驻足。 该车配备了高能量紧凑型 该车配备了高能量紧凑型 锂电池组。 锂电池组。通过其独有的高功 率电机，可产生高达85千瓦的 率电机，可产生高达85千瓦的 85 功率， 功率，最高时速可达每小时 145公里 驾驶里程则超过350 公里， 145公里，驾驶里程则超过350 公里。这辆车的展出， 公里。这辆车的展出，不仅给 X-TRAIL(奇骏 奇骏) NISSAN X-TRAIL(奇骏)迷们带 来一个大大惊喜，更让环保人 来一个大大惊喜， 士们欣喜不已， 士们欣喜不已，预示着未来的 汽车能源将朝着清洁、高效、 汽车能源将朝着清洁、高效、 安全的方向发展。 安全的方向发展。
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( )
高中化学人教版(2019)必修第二册课件：第六章第一节 第2课时 化学反应与电能
②在下列方框中画出装置图并标明电极材料与电极名称、 电解质溶液、电子流向。
答：如图所示
③若导线上通过电子1 mol，则正极质量增加___1_0_8__g。 【解析】(1)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电 池，B是自发进行的氧化还原反应。(2)根据总反应式Cu ＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋可知，Cu失电子作负极，负极材 料是Cu，正极材料应是比铜活动性弱的金属或导电的非 金属；Ag＋得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶 液；由Ag＋＋e－===Ag知导线上通过1 mol电子时生成 1 mol Ag，质量为108 g。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)原电池是一种将电能转化为化学能的装置。 (
)×
(2)原电池负极失去电子发生氧化反应。
(
)
(3)用导线连接的铜片和锌片插入稀硫酸中，锌片上有大量
气泡产生。
( ×)
(4)手机上用的锂离子电池属于二次电池。
( √)
(5)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极，发生还原反
2．充电电池——二次电池 特点：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。
3．燃料电池 (1)定义：一种将___燃__料____(如氢气、甲烷、乙醇)和 ___氧__化__剂____(如氧气)的___化__学____能直接转化为___电____能 的电化学反应装置。 (2)与其他电池的区别：由外部装备提供___燃__料____和 ___氧__化__剂____等。 (3)优点：具有___清__洁____、___安__全____、________等特点， 在航天、军事和交通等领域有广阔的应用前景。
化学能燃―料―燃→烧 热能蒸―汽―轮→机 机械能―发―电→机 电能
化学人教版(2019)必修第二册6.1.2化学反应与电能 课件(共19张ppt)
2.二次电池(充电电池) (1)特点：二次电池在放电时所进行的 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。
(2)能量转化：化学能
电能
(3)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。 3.燃料电池 (1)特点：①反应物储存在电池外部；②能量转换效率高、清洁、安全； ③供电量易于调节。 (2)燃料电池常用的燃料有： 氢气 、 甲烷 、乙醇等；常用氧化剂：氧气。
总： 2Al＋2OH－＋
2H2O===2AlO2—＋3H2↑（3）负极： Cu Cu－2e－===Cu2＋
正极： Fe NO3—＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O
总： Cu＋2NO3—＋4H＋
===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O（4）负极：Fe Fe－2e－===Fe2＋
正极：Cu O2＋2H2O＋4e－===4OH－
精讲领学：一、火力发电——化学能间接转化为电能
1.我国目前电能主要来自 火力 发电，其次来自 水力 发电。 2.火力发电能量转换过程 化学能 —燃—料—燃—烧→热能—蒸—汽—轮—机→机械能—发—电—机→电能 其中能量转换的关键环节是 燃烧（。氧化还原反应）
二、原电池——化学能直接转化为电能
1.实验探究
实验装置
实验现象
实验结论或解释
锌片： 逐渐溶解 ，有气__泡__ 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与
产生 稀硫酸_不__反__应_
铜片：_没__有__变__化__
பைடு நூலகம்
锌片：_逐__渐__溶__解_ 铜片：_有__气__泡_产___生_ 电流表：_指__针__发__生__偏__转__
锌失去电子，变为 锌离子，电子 经过导线流向 铜片 ，产生电流， 氢离子 在铜片上得到 电子生成 氢气 ，反应过程中产生了_电__能_
化学能与电能(第二课时)PPT课件
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氢氧燃料电池
负极： 2H2+4OH--4e-=4H2O
正极： O2+2H2O+4e- =4OH-
KOH(aq)
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负极： 2H2+4OH--4e-=4H2O
正极： O2+2H2O+4e- =4OH-
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日本产海水电池
以海水电池为能源的航海标志1灯5
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燃料电池机器人
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1．如图所示的原电池装置，下列说法不正确的是：
A．该装置的能量转化形式为： 化学能转化为电能
B．电子由Zn片经过导线流向铜片 C．Zn为负极发生还原反应 D．Cu为正极，在Cu片上有气泡产生
Zn
A
Cu
稀H2S2O4
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
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第二课时： 发展中的电源
2
复习：原电池的构成条件
1、两种活泼性不同的金属（或一种金属 和另一种非金属导体）构成电极。 2、电解质溶液。 3、电极用导线相联构成闭合回路。
负极：电子流出的电极(较活泼的金属) 正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、
石墨等)
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原电池总结
电极反应式的书写 总反应方程式的书写(电池反应) 化学电池的反应本质：氧化还原反应
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UltraCell XX25燃料电池 笔记本电脑可连续工作 三个工作日。
西门子发电(PG)集团 燃料电池发电机组
使用燃料电池的德国212型u31.
化学能与电能(第二课时)
第二节化学能与电能（第二课时）学习目标：1理解原电池的原理及其构成条件，掌握原电池正负极的判断方法。
2.了解原电池的应用。
3．了解常见的化学电源 。
学习重点：原电池正负极的判断 了解原电池的应用【预习案】1.从能量的角度看,原电池是将 能转化为 能的装置. 从化学反应的角度看,原电池的原理是氧化还原反应中 失去的电子经过导线传给 ,使氧化还原反应分别在 上发生.2．干电池是一种 电池.最早使用的是 ,负极是 .为了防止漏液，改良后的碱性锌锰电池将电池内电解质 换成湿的 .3．充电电池又称为 , 充电放电可循环进行,至一定周期后终止.如:最早也是最广泛使用的铅鎳电池. 是铅,正极是二氧化铅,电解质是硫酸. 封闭式体积小的镍镉电池.负极是 ,正极是NiO(OH), 电解质是氢氧化钾.4．氢氧燃料电池是一种高效.环境友好的发电装置.如氢氧燃料电池在负极上发生氧化反应的是 , 在正极上发生 反应的是 .,产物是 燃料电池与干电池或蓄电池的主要区别在于 不是储存在电池内部,而是用外加的设备,源源不断地提供 等.【探究案】一．【复习】原电池的构成条件？二．【探究】原电池正负极的判断方法？①稀硫酸 ②硫酸铜溶液①现象②现象归纳：原电池正负极的判断方法：三．【知识综合运用】（一）原电池设计例题1.铁及其铁的化合物应用广泛,如FeCL3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等.(1)写出FeCL3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：(2)若将中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正负极，并写出电极反应式：正极反应：负极反应：变式训练1：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FeCL3溶液D正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuCl2溶液变式训练2：利用Cu + 2Ag+ = Cu2 + + 2Ag反应，设计一个原电池，画出其装置图，并写出电极反应式（二）、原电池原理的应用例题2.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。
化学能与电能课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
即原电池的总反应
下列各种情况是否形成了原电池？
G
G
Fe
Ag Mg
Al
Zn
Cu
盐酸
A
G
Zn
Cu
CuSO4溶液
B
Zn
Cu
蔗糖溶液
D
H2SO4
E
盐酸
C
生铁
盐酸
F
装置是否为原电池的判断方法
练习
[例] 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组成原电池时，Y是电池的负极。 X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( C) Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
原电池
4、原电池的应用
④金属因发生原电池反应而腐蚀 ——金属防护问题
如何避免轮船船身被腐蚀，延长 其寿命？ 通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部 分，装有一定数量的锌块，请解释原因
外 电子流向：负极 沿导线 正极
电
路 电流方向：正极 沿导线 负极
内 阳离子 正极
电 路
阴离子
负极
锌铜原电池的工作原理
负极（Zn） Zn - 2e- === Zn2+
工作原理 （反应方程式）
正极（Cu）
2H+ + 2e- === H2↑
总反应离子方程式： Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
原因：轮船的船身一般是用铁做的， 装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此 时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而 铁作为正极被保护起来不受腐蚀。
必修二原电池教学设计
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》第二课时原电池教学设计一、基本说明：1、教学内容所属模块：人教版高中化学《必修2》3、所属章节及课时：第二章，第二节，第二课时4、教学时间：45分钟二、教学设计：1、教学目标（1）知识与技能理解一次能源和二次能源，知道火电的缺点。
掌握原电池的构成条件，会判断原电池的正负极，会判断电子的流向和电流的流向。
（2）过程与方法通过实验探究原电池的构成条件，培养学生设计实验和科学探究的水平，讨论、交流等技能科学探究的方法。
（3）情感态度与价值观通过合作学习，培养合作技巧与意识；让学生感到化学与我们生活生产的密切联系；让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用。
2、教学重难点：原电池的工作原理和原电池的组成。
3、内容分析：本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容。
融合了氧化还原反应、能量的转换、原电池原理的应用、电解质溶液、金属的活泼性以及物理中的电学等知识等，综合性较强。
学好本节内容有助于学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，金属腐蚀和防护、电解原理和相关计算等知识联系起来的知识网络；对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提升有很大的作用; 原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，所以学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。
4、学情分析：学生在必修一中学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识，在初中物理中也学习了电学最基础的知识，在知识层次上达到了能够学习电化学的基础，在知识的理解掌握上应该较容易掌握。
5、设计思路：首先以“教师的反常举动”创设情境，引领学生对生活中电能来源的思考。
通过自学、讨论理解火电的缺点，从而提出能否将化学能直接转变成电能问题。
通过水果电池的演示，导入原电池原理及条件的实验探索，进而通过实验探究总结出构成原电池需要的条件突破本节教学上的重难点。
6、教学方法：主要采用实验讨论法并辅助以多媒体教学手段。
人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)
•
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
二、说教学目标
1、知识与技能：
认识原电池的概念；
掌握原电池的工作原理和形成条件
2、过程与方法：
学生通过对原电池的学习，体验科学探究的过程，理解 科学探究的意义，初步养成科学探究的能力； 通过小组探究实验，培养学生动手能力和团结协作意识
3、情感、态度与价值观：
学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学 的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界 的奇妙与和谐；
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午4时48分54秒下午4时48分16:48:5421.7.21
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
• 问题二：氢离子变成氢分子有时从哪里来 的呢？
• 问题三：根据电学知识中电子的流向，你 能判断装置的正负极吗？
4、设问探究、合作交流，归纳形成条件
Zn Cu
Fe Cu
Zn Zn
Fe
Cu
√A
√B
C
人教版高中化学必修第二册第六章 第一节 第2课时 化学反应与电能
课时把关练第一节化学反应与能量变化第2课时化学反应与电能1.下列各个装置中能构成原电池的是（）A BC D2.某小组同学用锌片、铜片、导线、电流表、橙汁、烧杯等用品探究原电池的构成。
下列结论错误的是（）A.原电池是将化学能转化成电能的装置B.原电池的负极发生氧化反应C.若图中a极为铜片、b极为锌片，a极上有气泡产生D.若图中a极为铜片、b极为锌片，电子由铜片通过橙汁流向锌片3.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。
据此判断锌是（）A.负极，并被氧化B.正极，并被还原C.负极，并被还原D.正极，并被氧化4.锌-空气电池（原理如图所示）适宜用作城市电动车的动力电源。
该电池放电时Zn转化为ZnO。
该电池工作时下列说法正确的是（）A.氧气在石墨电极上发生氧化反应B.该电池放电时OH-向Zn电极移动C.该电池的正极反应为Zn+H2O-2e-ZnO+2H+D.电池工作时，电子从石墨电极经电解质溶液流向Zn电极5.如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（）A.①中Mg作负极，电子流向：Mg→稀硫酸→AlB.②中Mg作负极，电极反应式：6H2O+6e-6OH-+3H2↑C.③中Cu作负极，电极反应式：Cu-2e-Cu2+D.④中Cu作正极，电极反应式：2H++2e-H2↑6.X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下反应：①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，M上冒气泡；②M、N为电极，与N的盐溶液构成原电池，电子从M极流出，经过外电路，流入N极；③Z+2H2O（冷水）Z(OH)2+H2↑；④水溶液中，X+Y2+X2++Y。
则这五种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A. Z>X>Y>M>NB. Z>Y>X>M>NC. Z>X>Y>N>MD. X>Y>M>N>Z7.某同学设计如图装置，在制取物质A的同时，还能提供电能，具有可行性的是（）8.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe 2+，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FeSO4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Cu，电解质溶液为CuSO4溶液9.某学生用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是（）（1）（2）（3）A.装置（3）中Zn棒增加质量与Cu棒减轻质量之比为65∶64B.装置（2）中如果两极上都有气体产生，则说明Zn棒不纯C.装置（1）中铜棒上没有气体产生D.当装置（2）与（3）中正极生成物的质量之比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等10.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向，判断正确的是（实验中，不考虑两球的浮力变化）（）A.当杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.当杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端高B端低；当杠杆为绝缘体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端低B端高；当杠杆为绝缘体时，A端高B端低11.已知化学反应：a. AgNO3+NaCl AgCl↓+NaNO3b. 2AgNO3+Cu2Ag+Cu(NO3)2请回答下列问题。