一、原电池
1．概念
把 化学 能转化为 电 能的装置。
2．工作原理(以锌—铜原电池为例)
电极名称 负极 正极
电极材料 Zn Zn
电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－=== Zn
反应类型
氧化反应 还原反应
电子流向 由 负极 沿导线流向 正极
3．构成条件
(1)两个电极。
(2)将电极插入
电解质溶液 中。
(3)用导线连接电极构成 闭合回路 。
(4)能自发进行 氧化还原
反应。
二、化学电源
1．一次电池——碱性锌锰干电池
负极材料： Zn
电极反应： Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极材料： MnO2 电极反应： 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
2．二次电池(可充电电池)
铅蓄电池是常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。
(1)放电时的反应：
①负极反应：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4；
②正极反应：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O；
③电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 。
三、原电池原理
1．原理图示
2．原电池的判断方法
(1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。
(2)然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”： 原电池
[例1] 控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。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
1 第四章 电化学基础
章前概述
本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学研究的范畴。
电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。因此本章知识有利于学生们了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本章还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
本章包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。
学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理。在本章第一节中将学习带有盐桥的较复杂的原电池，进一步认识原电池的构成和反应原理，了解设计原电池、选用正、负电极的原则。
化学电源学生在必修化学2中对于化学电池的原理和应用，已有了初步的了解，本章在电池选用的标准，以及在一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理方面，均有所拓宽和加深。
电解池教科书以CuCl2溶液的电解为例，介绍了电解的原理。由于课程标准不要求介绍电极电势、分解电压等概念，因此这里只是简单地说明电解的产物，而不能定量地分析电解过程中什么离子能参与放电。在电解原理的应用中，教科书简单地介绍了电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气，电镀，铜的电解精炼以及电冶金制取活泼金属的知识，目的是拓宽学生的知识面，开拓他们的科学技术视野。
关于金属的电化学腐蚀与防护，教科书阐述了金属腐蚀造成的严重危害，指出金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。这里着重讨论了电化学腐蚀的机制，阐述了析氢腐蚀和吸氧腐蚀的反应原理，指出金属电化学腐蚀的本质是金属表面形成了微型原电池，使金属失去电子而被氧化。同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发明了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
教育教学论坛EDUCATIONTEACHINGFORUM2019年3月第13期Mar.2019NO.13能源化工专业《太阳能光伏电池基础》教学内容体系构建摘要：根据目前光伏电池领域的知识类别和能源化工专业学生的理论基础条件，确定课程知识框架。通过对教学参考书的整理研究，结合现今太阳能光伏产业的发展和技术革新状况，建构适合能源化工专业学生学习的内容体系，并对具体教学内容进行选编，使学生掌握基本的太阳电池相关知识。关键词：《太阳能光伏电池基础》；教学内容；内容选编中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1674-9324（2019）13-0175-02
收稿日期：2018-07-24作者简介：利明（1978-），女，广西钦州人，副教授，从事化学化工的教学和科研工作。在能源危机和环境危机的形势下，太阳能以其取之不尽、用之不竭、分布广泛，不受地域和季节限制的特点成为最有前景的可再生能源。从长远看，随着技术的进步，以及其他能源利用形式的逐渐饱和，太阳能光伏发电将会占据世界能源消费的重要席位，逐渐成为世界能源供应的主体。光伏产业是半导体技术与新能源需求相结合产生的新兴产业，也是当前国际能源竞争的重要领域。我校能源化工专业为适应能源行业的需要，培养全面的能源领域人才，开设了《太阳能光伏电池基础》这门课程。并且，在我国光伏产业蓬勃发展的大环境下，相关课程的重要性也在提升，这门课已经从原来的选修课程转为必修课程，对拓宽学生的专业视野，扩展学生的就业范围产生了积极的作用。笔者在这几年的教学中发现，太阳能光伏电池相关的书籍虽然很多，但适合作为化工类学生学习太阳电池相关知识的理想教材很少。现有出版的太阳电池相关的书籍主要分为几大类：（1）侧重于物理理论内容；（2）侧重于光伏材料介绍；（3）侧重于太阳电池生产技术介绍；（4）侧重于应用设计；（5）侧重于太阳电池发电系统设计。有些书籍内容全面，会涵盖以上几点或者全部的内容[1-6]。对于课程内容的选择，我们的原则是要有比较完整的理论知识体系，同时也要介绍电池的材料、结构和生产技术。并且，考虑到能源化工专业的学生物理基础比较薄弱，课程的课时较短，因此理论部分既要求比较完整，也要注意对深度的把握，不使学生过于吃力。实际生产方面的内容既要介绍现有比较成熟的工艺技术，也要考虑前沿技术的介绍。综合上述，我们选择相关物理理论、光伏材料、电池结构和生产技术这三方面作为课程的主体内容，在应用设计和发电系统设计方面不做介绍，以此将整门课程分为五大部分。一、太阳能应用的意义及太阳光基础知识课程首先介绍太阳能应用的背景知识，提高学生的学习兴趣。而且，太阳电池是将光能转换为电能的器件，要让学生了解太阳电池的工作情况，首先也应对太阳光有一定了解。这部分主要介绍关于阳光的基础知识，包括太阳光谱的组成，各部分光区在太阳光谱中所占能量的比重，光强的表示方法，到达地球的阳光光强受到什么因素影响。同时，本门课程是立足于我国国内光伏产业的发展，因此也介绍我国各地区太阳能资源分布状况。对于太阳光的基础知识，杨德仁所编《太阳电池材料》的第一章，太阳能和光电转换，这部分的内容对各个知识点都有介绍，且深度适宜，因此主要参考本书进行教学。但此书没有我国太阳能资源分布的内容，因而这个部分主要参考熊绍珍、朱美芳所编的《太阳能电池基础与应用》一书。对于我国光伏产业发展的部分，由于各参考书出版的时间较早，与现今的发展状况不符，因此主要通过网络搜集最新的讯息。二、光伏原理基础太阳电池的核心部分主要是半导体，要理解太阳电池的工作原理、性能和半导体材料的关系，需要对半导体的定义、物理特性有基本了解。这部分是整门课程理论部分的重点，多数关于太阳能电池的书籍都有这方面的内容。我们教学中主要参考《太阳能电池基础与应用》和《太阳电池材料》两书，主要讲述半导体的能带结构、与导体和绝缘体的区别；本征半导体和本征激发；杂质半导体———n型和p型；平衡和非平衡载流子、半导体的两种导电机制；pn结的形成、pn结利明（桂林理工大学化学与生物工程学院，广西桂林541004）
1 高三化学复习专题：原电池原理
【考纲要求】
1、了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3、理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
【教学目标：】
知识目标：使学生理解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式；了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解金属的电化学腐蚀。
过程目标：引导学生回扣教材的基础知识的同时对典型习题的由易到难的剖析，培养学生的归纳总结能力，解题方法的探究能力和对知识的应用迁移能力。
情感目标：联系高考增强学生学习的内趋力，剖析高考，增强学生信心，适时思路点拨，培养学生主动探究，善于归纳总结的学习习惯。
【复习重难点及命题趋势】
1、原电池的原理、构成及应用。
2、常见原电池、能判断电极名称、产物与氧化还原反应的关系，能正确写出电极反应式、正确判断电子及离子的移动方向。
【教学方法】
通过高考题创设问题情境――回扣教材联想归纳原电池相关知识点，通过剖析典型题――自主构建原电池的知识体系，形成学生的归纳总结能力和典型题的思维方法。完成原电池相关的知识目标和能力目标。
教学过程：
教学环节 教学内容 设计意图
【引入】
出示Cu
Zn原电池中装置图，提问。引导学生归纳知识点
通过历年高考中原电池题型分值及考查知识点情况进行概述。
[回扣教材]
（一） 原电池的形成条件与工作原理
1、 形成条件：活动性不同的两电极（燃料电池除外）；两电极插入电解质溶液；形成闭合回路；自发的发生氧化还原反应。
2、 工作原理：负极氧化，正极还原，电子沿导线由负到正极，阳离子正极移动，阴离子向负极移动。
“一个概念” （ 原电池）;
