2013-2014学年度第一学期高二化学选修4导学案编号：22
第四章第1、2节原电池化学电源
【学习目标】1、进一步了解原电池的工作原理及构成条件，知道正负极的判断方法
2、能根据简单的氧化还原反应设计原电池
3、熟悉原电池原理的主要应用
4、了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的
实际应用。
【重点难点】1、原电池的工作原理
2、常见化学电源的工作原理
【知识回顾】一、原电池
1、概念：原电池是__________________________的装置。原电池反应的本质是___________反应。
2、如右图所示，组成的原电池：（电解质溶液为稀CuSO
）
（1）实验现象：电流表指针；
锌片；铜片。
（2）工作原理：
Zn电极是极，其电极反应为_________ _________，该反应是_______反应；
Cu电极是___极，其电极反应为_______ _____ , 该反应是____ 反应。
电子：从流出，经过导线流向；电流：从流向；
溶液中阳离子向移动，阴离子向移动。
3、构成条件
(1) 两个的电极．(2) 将电极插入中．
(3) 用导线连接电极构成．(4) 能自发进行反应．
【拓展练习】下列哪些装置能组成原电池？（）
4、原电池的正负极的判断方法
（1）微观判断（根据电子流动方向）：电子流出的极——___极，电子流入的极——极（2）宏观判断：
①根据电极材料：较活泼的电极材料—— ___极，较不活泼的电极材料——____极
②根据原电池电极发生的反应；发生氧化反应的极——____极，发生还原反应的极——___极
③根据电极变化：工作后质量减少的电极——___极，工作后质量增加的电极——____极；
工作后，有气泡冒出的电极为___极
【拓展练习】
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象：
两极反应式为：正极 ；
负极 。
该装置将 能转化为 能。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，
则负极为 ，
总反应方程为 。
5、原电池的主要应用：
（1）利用原电池原理设计新型化学电池；
（2）改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；
（3）进行金属活动性强弱比较；
（4）电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。
【学习新知】对锌铜原电池工作原理的进一步探究
【思考与交流】图1是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做
电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的
呢？有没有什么改进措施？
原因：
改进措施：
【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。
【思考与交流】1、改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？
[附：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U 形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U 形管浸泡在
KCl 或NH 4NO 3的饱和溶液中即可。2)将KCl 或NH 4NO 3的饱和溶液装入U 形管，用棉花堵住管
口即可]
改进后产生持续、稳定的电流的原因：
盐桥的作用：
2、上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？
指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。
负极（ 片）： 正极（ 片）： 电池反应（总化学方程式）：
二、化学电源
【自学指导一】阅读教材74页，思考并回答下列问题。
①目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？ 产生电能的基本原理
是什么？
②化学电池与其他能源相比有哪些优点？
图 1 图4-1
放电 充电
③判断电池的优劣标准主要是什么？
【自学指导二】阅读教材75-78页，思考并完成下列问题。
化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括 、 和 等几大类。
1、 一次电池（又称干电池）
如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
（1）碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应：
负极（Zn ）： 正极（MnO 2）：
总反应：
（2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下：
Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag
则：负极( )： 正极( )：
2、 二次电池（又称充电电池或蓄电池）
如：铅蓄电池。反应方程式如下： Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应：
负极( )： 正极( )： ②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：
（电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极）
阴极： 阳极：
3、 燃料电池
燃料电池是一种持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。它与一般的化学
电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。
如：氢氧燃料电池。
①酸性介质时，电极反应：
负极： 正极： 总反应：
②碱性介质时，电极反应：
负极： 正极： 总反应：
除H 2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空
气中的氧气也可作氧化剂。
【拓展练习】新型燃料电池，甲烷、氧气及KOH 电解质溶液，用Pt 作两个电极，写出两个电极
的电极反应式和总反应式。
【小结】书写电极反应式应注意以下几点：
1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；
2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到
另一极反应；
3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如
＋4价的C 在酸性溶液中以CO 2形式存在，在碱性溶液中以CO 32-形式存在）。
【课时作业】
1、理论上不能用于设计成原电池的反应是 ( )
A ．HCl ＋NaOH===NaCl ＋H 2O ΔH ＜0
B ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)――→点燃2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＜0
C ．4Fe(OH)2(s)＋2H 2O(l)＋O 2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH ＜0
D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＜0
2、一原电池可以观察到电流计指针偏转，M 与N 是两极，P 是电解质溶液，一段时间后，M 变粗N 变细，下列可以成立的是 （ ）
A.M--锌，N--铜，P —稀硫酸溶液
B.M--铜，N —铁，P —稀盐酸溶液
C.M —银，N--锌，P —硝酸银溶液
D.M--锌，N —铁，P —硝酸铁溶液
3、把a.b.c.d 四块金属浸入在稀硫酸中，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 极上产生大量气泡，则四种金属的活动顺序由强到弱为 （ ）
A.a>b>c>d
B.a>c>d>b
C.a>c>b>d
D.b>d>c>a
4、将铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中，当电池中有0.2mol 电子通过时，负极质量的变化为（ ）
A.增加6.5克
B.减少6.5克
C.减少5.6克
D.增加6.4克
5、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，
使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO 4溶液，片刻后可观察到的现象是（ ）
A 、铁圈和银圈左右摇摆不定
B 、保持平衡状态
C 、铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D 、银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
6、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： O 2＋2H 2O ＋4e －=== 4OH －
B ．以NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al ＋3OH －－3e － ===Al(OH)3↓
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
7、Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li ＋＋FeS ＋2e －
===Li 2S ＋Fe ，有关该电池的下列说法中，正确的是 ( )
A ．Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为＋1价
B ．该电池的电池反应式为：2Li ＋FeS===Li 2S ＋Fe
C ．负极的电极反应式为：Al －3e －===Al 3＋
D ．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li 2S ＋Fe －2e －===2Li ＋＋FeS
8、铅蓄电池的工作原理为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O ，研读下图，下列判断不正确的是 ( )
A ．K 闭合时，d 电极反应式：PbSO 4＋2H 2O －2e －
===PbO 2＋4H ＋＋SO 42-
B ．当电路中转移0.2 mol 电子时，Ⅰ中消耗的H 2SO 4为0.2 mol
C ．K 闭合时，Ⅱ中SO 42- 向c 电极迁移
D ．K 闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d 电极为正极
9、(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应： ；银片上发生的电极反应： 。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g ，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重， 总质量为47g ，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电量。（已知N A ＝
6.02×1023/mol ，电子电荷为1.60×10－19C ）
新苏教版高一化学必修二《原电池》教学设计 一、设计思想 本节课的教材依据是苏教版高一年级必修二专题二第三单元《化学能与电能的转化》。原电池是把电能转化为化学能的一种装置，也是化学与能源相联系的很关键的内容，这些知识不但能让学生大开眼界，而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵，所以这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的学习。在设计本节课教学时遵循新课改的理念，引导学生从一个水果电池引入电池的内容，这样能激起学生对本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。在上课过程中，注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法，在实验探究中学习原电池的概念及构成条件。让学生在“做中学”。 二、教学目标 1.知识与能力：了解能源与化学能之间的关系；能设计简单的原电池。 2.过程与方法：利用实验探究方法学习原电池的原理；结合生产、生活实际，学习原电池原理在生产、生活中的实际运用。 3.情感态度与价值观：让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作用。 三、教学重点 原电池的工作原理。 四、教学难点 原电池的形成条件及电极反应； 电子流向和电流方向。 五、教学手段 讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学 六、课前准备 教师制作课件、准备实验 学生做好适当预习准备
1、实验探究，体现自主研究性学习 本节课采用实验探究式教学,既符合化学的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。在探究活动中引导学生逐步突破由认识，形成新认识，这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”,即引导学生独立思考,主动探索,当学生的思考和探索遇到困难时,及时给予启发,提示,点拨,以帮助学生顺利地开展实验探索活动,既不是灌输也不能放任自流，而是放手、放开。 2、精心准备，在磨练中不断提高自身的素质 由于本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式,课堂组织尤为重要。要求教师对学生有较准确的了解和把握，在课堂上教师要根据学生的回答随时调整课堂的节奏，这样才能得到好的效果。因此，要求教师在课前要精心准备，多方听取意见，不断磨合，这样才能上好一节课，同时也使我深刻体会到提高课堂教学的有效性重在积极思考和平时的积累。
第二节化学电源 一、化学电源的分类及优劣判断 1．化学电源的分类 2．判断电池优劣的主要标准 (1)比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位W·h·kg－1或W·h·L－1。 (2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的多少，单位W·kg－1或W·L－1。 (3)电池的可储存时间的长短。 3．化学电池的优点 (1)化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 (3)使用方便，易于维护，可在各种环境下工作。 正误判断 (1)在垃圾分类中，废旧电池属于有害垃圾，应回收集中处理(√) (2)干电池根据电解质的性质又可分为酸性电池、碱性电池、中性电池(√) (3)干电池在使用后，可再次充电使用(×) 理解应用 1．下列电池属于二次电池的是() A．银锌纽扣电池B．氢氧燃料电池 C．铅蓄电池D．锌锰干电池 答案C 2．下列化学电源属于绿色电池的是() A．干电池B．镍镉电池 C．锌锰电池D．氢氧燃料电池 答案D
二、常见的化学电池 1．一次电池 电解质溶液制成胶状，不流动的一次电池，也叫干电池。常见的一次电池主要有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池和锂电池等。 种类 特点 碱性锌锰电池银锌电池 基本构造 负极：Zn负极：Zn 正极：MnO2正极：Ag2O 电解质：KOH电解质：KOH 工作原理负极反应Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 正极反应 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH ＋2OH－ Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－总反应 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2．二次电池 二次电池的特点是发生氧化还原反应的物质(电极材料、电解质溶液)大部分被消耗后，又可以通过充电而恢复其供电能力。 铅蓄电池是最常见的二次电池。 放电过程充电过程 负极：Pb(s)－2e－＋SO2－4(aq)===PbSO4(s)；(氧化反应)阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；(还原反应) 正极：PbO2(s)＋2e－＋SO2－4(aq)＋4H＋(aq)===PbSO4(s)＋2H2O(l)；(还原反应)阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)；(氧化反应) 铅蓄电池的充、放电过程： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 3．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，电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。燃料电池工作时，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，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。
2018——2019学年高三化学一轮复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）
A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
原电池原理 一．原电池 1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极 （2）电解质溶液 （3）电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构：内电路——电解质溶液、电极 导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动） 外电路——电极（与导线） 导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强） 正极（金属活泼性弱）。 正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 4.反应特点：自发的氧化还原反应 5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（） Ａ．原电池能将化学能转变为电能 Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应 Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（） A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反 应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是（） Ａ．负极，并被氧化Ｂ．正极，并被还原
第二节 化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反 应式和电池反应方程式。 一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池1．一次电池 碱性锌锰电池锌银电池 电池结构负极：Zn 正极：MnO 2电解质溶液：KOH 溶液负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 正极2MnO 2＋2e －＋2H 2O===2MnOOH ＋2O H －Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH －电极反应负极Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2 总反应式Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池 电池结构负极：Pb 正极：PbO 2电解质溶液：H 2SO 4溶液负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 正极PbO 2(s)＋SO (aq)＋4H ＋(aq)2－4＋2e －===PbSO 4(s)＋2H 2O(l)O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 电极 反应负极Pb(s)＋SO (aq)2－4－2e －===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋总反应式Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 知识点一 化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是( ) A ．电池工作时，锌失去电子 B ．电池正极的电极反应式为 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － 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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 解析 本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A 正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C 错误；由电子守恒知D 项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B 正确。
原电池、化学电源跟踪测试 一、选择题 1．下列关于原电池的叙述正确的是 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，该电极被还原 D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C ．两烧杯中溶液的pH 均增大 D ．产生气泡的速度甲比乙慢 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 6．下列事实能说明Al 的金属活动性比Cu 强的是 A ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C ． 与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子 D ． 常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 充电 放电
第二节化学电源 1．碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH。 2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。 3．氢氧燃料电池两类型： (1)酸性电解质时： 负极反应式：2H2－4e－===4H＋； 正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质时： 负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 1．概念 将化学能变成电能的装置。 2．分类 3．电池优劣的判断标准 (1)单位质量或单位体积所输出的电能的大小(比能量)，或者输出的功率的大小(比功率)。 (2)电池储存时间长短。 [师生互动·解疑难] (1)化学电池能量转化率高，供能稳定可靠。 (2)可制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便。
(3)电池中的镍、镉、锰、铅等金属离子会对土壤、水源造成污染，应集中回收处理。 1．下列说法中，不．正确的是() A．化学电池是将化学能转变成电能的装置 B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等 C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护 D．废旧电池可以随意丢弃 解析：本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧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危害很大，所以废旧电池应回收处理。 答案：D 1．构造 2．组成 正极材料：MnO2；负极材料：Zn；电解质：KOH。 3．工作原理 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 [师生互动·解疑难] (1)碱性锌锰干电池克服了普通锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电。 (2)纽扣式锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。 (3)锂电池的负极是Li，正极是MnO2、CuO、FeS2等，锂电池的比能量高，电压高，可
第二节化学电源 一、教材分析 通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。 现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 二、教学目标 1．知识目标： (1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； (2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； (3) 会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 2．能力目标： 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。 3．情感、态度和价值观目标： 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观，增强学生的环保意识。 三、教学重点难点 重点：化学电源的结构及电极反应的书写 难点：化学电源的结构及电极反应的书写 四、学情分析 在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。 五、教学方法 1．实验探究与启发讨论法。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八、教学过程
2018——2019学年高二化学期末复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）
A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
化学原电池和化学电源教案 要点一原电池原理 1．原电池概念：利用________反应原理将________能转化为________能的装置。 2 ______ ，铜片上有② ______ 电极Cu ______ ⑤ 电子⑦____ 3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极： 相对活泼的金属作________， 较不活泼的金属或能导电的非金属作________； (2)________溶液； (3)形成________回路； (4)能自发发生氧化还原反应。 盐桥的作用是什么？ 1．(双选题)下列装置不可以组成原电池的是() 2．(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．铜导线替换盐桥，原电池将不能继续工作 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－===Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
3．下列反应可用于设计原电池的是() A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O B．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓ 例2如右图装置，电流表G发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c可以是下列各组中的() A．a是Zn，b是Cu，c为稀H2SO4 B．a是Cu，b是Zn，c为稀H2SO4 C．a是Fe，b是Ag，c为AgNO3溶液 D．a是Ag，b是Fe，c为AgNO3溶液 4．将Al片和Cu片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成原电池。在这两个原电池中，负极分别为() A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片 C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片 例3利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为________，电极反应式为____________________；负极材料为________，电极反应式为________________________________________________________________________。 5．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。 要点一化学电池 化学电池是将________能变成________能的装置。 1．化学电池的分类 化学电池 2．优点 (1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：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 B．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 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0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 1．(2013·海南卷)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是() A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 要点二一次电池 一次电池的电解质溶液制成________，不流动，也叫做干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。
原电池2 参考答案与试题解析 一．选择题（共13小题） 1．（1993?全国）如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（） a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 A．A B．B C．C D．D 【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a 极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子． A、该选项符合条件，故A正确． B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误． C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误． D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误． 故选A． 2．（2000?上海）在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）
A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 【解答】解：由Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag知，当得电子数相等时，析出铜和银的关系式为：Cu﹣﹣Ag．设析出银的质量为x． Cu﹣﹣2Ag 64g （108×2）g 1.92g x 所以x==6.48g 故选B． 3．（2011?福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源．该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电．关于该电池的下列说法不正确的是（） A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成 C．放电时OH﹣向正极移动 D．总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解答】解：A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，在电池中还可以担当溶剂，故A正确； B、放电时正极上是水中的氢离子得电子，所以会有氢气生成，故B正确； C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时OH﹣向负极移动，故C错误； D、锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故D正确． 故选C． 4．（2009?广东）下列说法正确的是（） A．废旧电池应集中回收，并填埋处理 B．充电电池放电时，电能转变为化学能 C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对应速率的影响有关 D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行
2011-2012学年高二化学选修4 （人教版）同步练习第四章第二节化学也源 教学内容: 化学电源二.重点、难点: 1.?次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用是重点 2.化学电池的反应原理是难点三.具体内容： 1.化学电源的分类 2?…次电〉也 （1）碱性锌钮电池 （2）锌银电池 （3）锂电池 3.二次电池 （1）铅蓄电池放电过程 （2）铅蓄电池充电过程 4.燃料电池 （1）氢氧燃料电池 （2）甲烷燃料电池 （3）甲醇燃料电池 （4）乙醇燃料电池 （5）液态耕燃料电池 【典型例题】 ［例1］氢線电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉線电池。氢線电池H2+N I O(OH) 的总反应2 是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（） A.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 E.电池放电时，線元素被氧化 C.电池充电时, 氢元素被还原 D.电池放电时, H是负极2答案：CD 解析：考察基本的二次电池各电极及反应判断。 碱性电池具有容量人、放电电流人的特点，因而得到广泛应用。锌一镒碱性电池以氢氧化钾溶液为例2］［）下列说法错谋（s） TvInO） 1） =Zn （OH （ss电解液，电池总反应式为：Zn （）十 2MnO
(s) +HO (32222 ____ ) 的是( A. 电池工作时，锌失去电了 aq) O (s) +2OH (O B.电池正极的电极反应式为：2MnO (s) +H (1) +2e=Mm222 C.电池工作时，电了?由正极通过外电路流向负极电F,锌的质量理论上减 小6.5g D.外电路中每通过0.2mol. C 答案：解析：考察原电池原理的应用。 高铁电池是?种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。 高3][例 放电充电3Zn (OH) + 2Fe (FeO 铁电池的总反应为3Zn + 2K + SHOOH) + 4K0H 下列叙述不正确的32224 _____ )(是 )=Zn (ZnA.放电时负极反应为：一2eOH+2OH2X O + 4H — 3e + 5 OH= FeO (B.充电时 阳极反应为：FeOH) 423. 3 mol 电了，正极有1 mol KFeO 被氧化放电时每转移C. 42 D.放电时 正极附近溶液的碱性增强答案：C 解析：判断二次电池充放电过程的判断。 )公司研制开发的。它以固体氧化钻一氧化铉为固体氧化物燃料电池是由美国西屋(4] Westinghouse]例2 )在其间通过。该电池的匚作原理如图所示，其中多电解质，这种固体电解质 在高温下允许氧离子(O 孔电极a 、b 均不参与电极反应，下列判断正确的是( ) A.有O 放电的a 极为电池的负极? B.有H 放电的b 极为电池的正极2 +2H 极对应的电极反 D 答案：考察利用所学知识进行类比判断。解析：. 新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离/导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为 原例5] [Sx 电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na 十XS==Na ＜ ________ 极，Na 作(1)放电时S 发生 反应.极相连Na)充电时所在电极与直流电源 (2. :放 电时负极反应为3)充电时阳极反应为 (-2 : Na-e ()还原：负：2)负;(3) Sx=Na-2e=XS 答案：(1解析：考察电池充放电过程的反应的判断＜= 燃料电池是?种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：例 6][ , 4e+4OH=4HOl ()宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为：2H —22 ______________________ 反应(填氧化或还原)，总反应方程式是：O-4eO+2H=4OH.正极发生的是 __________________ 23.)燃 料电池在发电的同时还生成了水，这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题，若电池输出的＜2 水？电流强度为533A,则每小时能生成多少g 。+O=2HO ； 179.3g 答案：还原：2H 型解析： 根据燃料电池中电了转移计算。 有人设计以钳和锌为电极材料，埋入人体内作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血 液［例7］ D.该电池的总反应方程式为2 应为 OO+4e=4OHC. ai2 多孔电极a 固体电解质 多孔电极b
原电池及化学电源 一、原电池：把能转化为能的装置。 1、基本原电池： 电池总反应 电极反应式： 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 2、盐桥原电池：将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成一个盐桥原电池 电池总反应 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 盐桥的作用是什么 3.原电池中的基本关系 负极: 电子、反应 （1）电极 正极: 电子、反应 （2）三个流向 电子由极流向极电流由极流向极阳离子移动向 阴离子移动向 4. （1）（2） （3）（4） 练习：书写如下电池反应的电池方程式和电极方程式 Al----Mg和稀硫酸 负极：正极： 总式 Fe----Cu和浓硝酸 负极：正极： 总式 Al----Mg氢氧化钠溶液 负极：正极： 总式 二、化学电源 1.二次电池(铅蓄电池) 正极：负极：电解质溶液为： 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极：正极： 铅蓄电池的充电过程（电解池）总反应： 阳极：阴极：
2. 燃料电池(氢氧燃料电池) 总反应： 酸性电解质正极：负极： 碱性电解质正极：负极： 3.甲烷燃料电池 酸性电解质总反应： 正极：负极： 碱性电解质总反应： 正极：负极： 1、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被 腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（） A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 2、100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成 氢气的总量，可采用的方法是（） A、加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液 3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)＝Zn(OH)2(s)+2Mn2OOH (s)。下列说法错误的是（） A．电池负极的电极反应式为Zn－2e－+2 OH－＝Zn(OH)2 B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 C．电池工作时，锌失去电子 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 4．镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 5．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计 成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( ) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
第二节 化学电源 夯实基础知识 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 1．一次电池 碱性锌锰电池 锌银电池 电池结构 负极：Zn 正极：MnO 2 电解质溶液：KOH 溶液 负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 电极反应 正极 2MnO 2＋2e － ＋2H 2O===2MnOOH ＋2OH － Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH － 负极 Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2 Zn ＋2OH －－2e － ===Zn(OH)2 总反应式 Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋ 2Ag 铅蓄电池 氢氧燃料电池 电池结构 负极：Pb 正极：PbO 2 电解质溶液：H 2SO 4溶液 负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 电极反应 正极 PbO 2(s)＋SO 2－4(aq)＋4H ＋ (aq)＋2e － ===PbSO 4(s)＋2H 2O(l) O 2＋4H ＋＋4e － ===2H 2O 负极 Pb(s)＋SO 2－4(aq)－2e － ===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋ 总反应式 Pb(s)＋PbO 2(s)＋ 2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋ 2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 针对性训练 知识点一 化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是( ) A ．电池工作时，锌失去电子 B ．电池正极的电极反应式为 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － 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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 2．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为3Zn ＋2K 2FeO 4＋ 8H 2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，以下说法不正确的是( ) A ．放电时负极反应式为Zn －2e －＋2OH － ===Zn(OH)2 B ．放电时正极反应式为FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －===Fe(OH)3＋5OH － C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K 2FeO 4被氧化 D ．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱 答案 C 3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO 4，干燥后再安装，充电 放电 充电
高中化学原电池教案 化学化工学院09化师0913010055 叶嘉欣 学科：化学课题：化学能与电能 课型：理论课课时：一节课（45分钟） 教学目的：1、了解原电池的定义；了解原电池的构成条件极其工作原理；并学会判断原电池的正负极。 2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电 池的正负极 3、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的乐趣，感受化学世界和生活息息相关。 教学重点：进一步了解原电池的工作原理，并判断原电池的正负极。 教学难点：原电池的工作原理（解决方法：通过演示实验观察实验现象，加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化，电子流动方向。） 教学方法：讲授法、演示实验法 教学过程： 【板书】化学能与电能 教师导入语：随着科学技术的发展和社会的进步，各式各样的电器进入我们的生活。 使用电器都需要电能。那么，我们使用的电能是怎么来的呢？ 学生答：水力发电、火力发电、核能....... 教师：我们来看看我国发电总量构成图吧 教师：由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电...... 教师：我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?
【学生思考】让学生思考1分钟.。 教师: 通过燃烧煤炭，使化学能转变成热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机，然后带动发电机发电。 燃烧蒸汽发电机 【投影】化学能→热能→机械能（涡轮机）→电能 教师：但是煤炭发电有很多缺点，大家一起来说说。 学生：污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。 教师：那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能？ 【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 【现象】Zn片上有气泡（H2），Zn片逐溶解；Cu片无明显现象。 【板书】Zn片上发生反应：Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接，并插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡；Cu片上有气泡（H2)；电流计指针偏转。 【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢？思考一下。【学生讨论】一分钟 教师：指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，锌片逐渐溶解，说明Zn片失去的电子，电子经导线流向Cu 片，溶液中的H＋由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 （播放Flash动画）【板书】铜片上：2H+＋2e－= H2↑锌片上Zn－2e－= Zn2+ 【过渡】实质上实验二的装置就是一个原电池的装置，下面就让我们一起来了解一下原电池吧。 【板书】原电池定义：将化学能直接转变成电能的装置
考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 考点一原电池的工作原理 1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 3．工作原理 以锌铜原电池为例
(1)反应原理 电极名称负极正极 电极材料锌片铜片 电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型氧化反应还原反应 电子流向由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 离子移向 (2) ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。深度思考 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( ) (4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( ) (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( ) (6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极( )
原电池化学电源专题训练及答案 一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分) 1.如图为氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是( ) A.b处通入H2 B.该装置将化学能最终转化为电能 C.通入H2的电极发生反应:2H2-4e-4H+ D.a处为电池负极,发生氧化反应 【解析】选D。由电子流向可知a为负极通入H2, b为正极通入O2,发生还原反应,A错误、D正确;该装置将化学能最终转化为光能,B错误;电解质为KOH溶液,电极反应式中不能含有H+,C错误。 【加固训练】 各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的 叙述正确的是( ) A.手机上用的锂离子电池可以用KOH溶液作电解液 B.锌锰干电池中,锌电极是负极 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【解析】选B。锂能与水反应,不能用水溶液作电解液,A错误;锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2+为负极,B正确;氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化,C错误;太阳能电池的主要材料为硅,D错误。 2.(2018·哈尔滨模拟)“便携式乙醇测量仪”运用燃料电池的工作原理。在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-X+2H+。下列说法中正确的是( ) A.另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH- B.电池内部H+向负极移动 C.电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O D.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 【解析】选C。在酸性环境中,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,A错误;氢离子为阳离子,应由负极向正极移动,B错误;根据元素守恒,可确定X为CH3CHO,电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,C正确;乙醇被氧化,应在负极发生氧化反应,D错误。 3.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2错误！未找到引用源。>Fe3+,设计了盐桥式的原电池,如图,盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( ) A.甲烧杯的溶液中发生还原反应 B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-Cr2错误！未找到引用源。+14H+ C.外电路的电流方向是从b到a D.电池工作时,盐桥中的S错误！未找到引用源。移向乙烧杯 【解析】选C。因为氧化性:Cr2错误！未找到引用源。>Fe3+,所以该原电池反应是Cr2错误！未找到引用源。将Fe2+氧化为Fe3+,所以甲烧杯发生氧化反应,A错误;乙烧杯发生还原反应,电极反应为Cr2错误！未找到引用源。 +6e-+14H+2Cr3++7H2O,B错误;根据以上分析,a是负极,b是正极,则电流方向是从正极向负极流动,C正确;原电池中的阴离子向负极移动,所以S错误！未找到引用源。向甲烧杯移动,D错误。 4.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金,下列关于该电池的说法中正确的是( )