第二課時-發(fā)展中的化學電源簡單版,適合初學者

第二節(jié)化學能與電能原電池的構成條件

①能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應兩種活潑性不同的金屬金屬和非金屬導體(石墨)③電解質溶液或熔融電解質④閉合回路:電極用導線相連或直接接觸②兩個電極（氧化反應）（還原反應）Zn片：Zn－2e-=Zn2+Cu片：2H++2e-=H2

↑（銅片在這里起傳導電子的作用）電極反應式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑電極反應總式：Zn+2H+==Zn2++H2↑

2e-2.Zn－Cu－H2SO4原電池的工作原理：電荷流向電流流向：

外電路：電子由負極流向正極，電流由正極流向負極內(nèi)電路：陰離子移向負極，陽離子移向正極，電流由負極流向正極原電池正、負極的判斷方法

特別提醒：在判斷原電池正、負極時，不要只根據(jù)金屬活潑性的相對強弱，有時還和電解質溶液有關，如Mg與Al和NaOH溶液構成的原電池中，由于Mg不與NaOH溶液反應，雖金屬性Mg＞Al，但在該條件下卻是Al作負極。因此要根據(jù)具體情況來判斷正、負極。請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu負極():.正極():.總反應式:.負極():.正極():.總反應式:.AgFeZnZn－2e-=Zn2+

CuCu2++2e-=Cu

Zn+Cu2+

=Zn2++

CuFeFe－2e-=Fe2+

Ag2H++2e-=H2↑

Fe+2H+=Fe2++H2↑

Ie-e-I加快反應速率(1)原理：在原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，溶液中的粒子運動時相互間的干擾小，使化學反應加快。(2)應用：實驗室中用Zn和稀H2SO4制取H2時，通常滴入幾滴CuSO4溶液。原因是Zn與置換出的Cu構成原電池，加快了反應的進行。二、發(fā)展中的化學電源

發(fā)展中的化學電源化學電池一次性電池：如干電池二次電池（可充電電池）：鉛蓄電池等燃料電池：氫氧燃料電池1.干電池干電池—鋅錳電池負極Zn—2e-==Zn2+

正極：碳棒電解質溶液：NH4Cl、淀粉糊堿性干電池：將普通干電池中的NH4Cl換成KOH總反應Zn+2MnO2+H2O==Zn(OH)2+Mn2O3負極Zn—2e-==Zn2+

正極：2MnO2+H2O+2e-==Mn2O3+2OH-4.日常所用干電池其電極分別為碳棒和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(其中加入MnO2氧化吸收H2)，電極反應可簡化為：Zn－2ｅ-＝Zn2+；2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2↑

(NH3再用于結合Zn2+。)根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是()A、Zn為正極，碳為負極B、Zn為負極，碳為正極C、工作時電子由碳極經(jīng)外電路流向Zn極D、電池工作時正極發(fā)生氧化反應B2.充電電池(1)鉛蓄電池鉛蓄電池的反應原理負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4↓正極：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O總反應：PbO2＋Pb＋H2SO4==2PbSO4↓+2H2OPbO2＋Pb＋H2SO42PbSO4+2H2O放電充電鎳鎘充電電池密封、體積小、壽命長。鎘（Cd）作負極，NiO（OH）作正極。以KOH作電解質。但鎘有毒。鋰離子充電電池8.鋰電池是一代新型高能電池，它以質量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應為Li+MnO2=LiMnO2,下列說法正確的是（）A、Li是正極，電極反應為Li－e-=Li+B、Li是負極，電極反應為Li－e-=Li+C、Li是負極，電極反應為MnO2+e-=MnO2–D、Li是負極，電極反應為Li－2e-=Li2+B

優(yōu)點：質量輕、容量大、放電時間長。鋰電池是一種高能電池，鋰作為負極，技術含量高，有質量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優(yōu)點。常用于電腦筆記本、手機、照相機、心臟起博器、火箭、導彈等的動力電源。

3、銀鋅電池廣泛用作電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：在此電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質是（）

A、AgB、Zn（OH）2C、Ag2OD、Zn2Ag+Zn（OH）2Ag2O+Zn+H2O充電放電D3.燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池

氫氧燃料電池反應:

負極（Pt）：2H2

－4e-+4OH－＝4H2O正極（Pt）:O2+4e-+2H2O＝4OH－(1)KOH作導電液(2)H2SO4作導電液負極（Pt）：2H2

－4e-

＝4H+正極（Pt）:O2+4e-+4H+

＝2H2O總反應:2H2+O2

＝2H2O使用燃料電池的汽車使用燃料電池的汽車（１）a極是（）極，電極反應式是（）

（２）b極是（）極，電極反應式是（）

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源，其結構如右圖所示。兩個電極均由多孔碳制成，通入的氣體在空隙中逸出,并在電極表面放電。

負2Ｈ２-４e-

+4OH-=4H2O正O2

+2H2O+４e-=4OH-回答：(燃料電池)宇宙飛船上的氫氧燃料電池，其電池反應為：2H2＋O2＝2H2O，試寫出電解質溶液為鹽酸時的電極反應式，并指出各電極和電解質溶液的PH值的變化，若電解質溶液為KOH時又如何？1、電解質為鹽酸時：負極：2H2－4e-＝4H＋PH值變小正極：O2＋4H＋＋4e-＝2H2OPH值變大溶液被稀釋，PH值變大2、電解質為KOH時：負極：2H2－4e-＋4OH－＝4H2OPH值變小正極：O2＋2H2O＋4e-＝4OH－

PH值變大溶液被稀釋，PH值變小練習：寫出甲烷燃料電池（CH4-O2-KOH溶液）的電極反應式負極正極總反應式CH4

+10OH-－8e-=CO32-+7H2O2O2+8e-+4H2O=8OH-CH4

+2O2+2OH-=3H2O+CO32-作業(yè)1.總結復習本節(jié)課的有關內(nèi)容，熟記和掌握原電池的有關知識