高中化学 主题3 合理利用化学能源 课题1 电池探秘学案 鲁科版选修1-鲁科版高二选修1化学学案VIP专享VIP免费

课题1电池探秘1．以铜锌原电池为例理解原电池的工作原理。(重难点)2．认识电池的构成条件，掌握原电池正负极的判断方法。(重点)3．学会应用所学知识分析出生活中所使用的各种电池。(难点)电池是怎样工作的1.原电池的定义将化学能转化为电能的装置。2．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)(1)工作原理锌片失去电子，电子经导线流向铜片，溶液中的H＋从铜片上得到电子被还原成氢原子，继而结合成氢分子在铜片上放出。(2)电极名称负极：电子流出的电极。(发生氧化反应的一极)正极：电子流入的电极。(发生还原反应的一极)(3)电极反应式负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2H＋＋2e－===H2↑总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑3．原电池的构成条件(1)两个活泼性不同的电极(或金属与导电的非金属)①负极：活泼性强、失去电子发生氧化反应。②正极：活泼性弱、得到电子发生还原反应。(2)两电极插入同一电解质溶液中。(3)形成闭合回路。(4)能自发地发生氧化还原反应。4．实质原电池产生电流的实质，是发生了氧化还原反应。电子由负极流向正极产生电流。5．实际应用纽扣电池及工作原理总反应式：H2O＋Zn＋HgO===Zn(OH)2＋Hg1．将锌片、铜片用导线连接插入乙醇中能形成原电池吗，为什么？【提示】不能。因为乙醇是非电解质，不导电，所以不能形成原电池。认识几种电池1.几种电池比较电池种类工作原理利弊锌锰干电池锌筒做负极，失电子被氧化碳棒与顶端的金属帽相连做正极，电池内部的MnO2得电子被还原①使用时锌筒逐渐消耗，引起电解质渗漏②电压不断下降，不能提供稳定电压铅酸蓄电池铅做负极，PbO2做正极，发生反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，充电时PbSO4转变为Pb和PbO2①可通过检查硫酸溶液的密度确定是否应该充电②这类电池充、放电方便，稳定性强，但体积大，使用不方便，且寿命较短燃料电池(以氢氧燃料电池为例)在负极消耗燃料H2，在正极消耗O2，反应为2H2＋O2===2H2O①可以不间断地输入燃料和氧化剂，输出电极反应产物②化学能直接转化为电能，能量转换率高而且工作寿命长，能够大功率连续供电，无噪声，无污染2．废旧电池污染的治理(1)废旧电池必须回收。(2)开发使用无污染或污染小的新型电池，如太阳能电池。2．是不是所有的电池负极都参与原电池反应？【提示】不一定。燃料电池中两电极都不参加反应。通入燃料的电极是负极，燃料失去电子被氧化，发生氧化反应；通入氧化剂的电极是正极，氧化剂得到电子被还原，发生还原反应。氢氧燃料电池、甲醇燃料电池等都是这类电池。原电池的工作原理与正负极的判断【问题导思】①你能用图示表示原电池的工作原理吗？②原电池正负极的判断依据有哪些？【提示】①如下图所示②原电池正负极的判断依据有：a.电极材料b．电流或电子流动方向c．电解质溶液离子移动方向d．反应类型e．反应现象1．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)2．原电池正负极的判断(1)由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。在特殊情况下，正负极的判断还要考虑电解质溶液的性质。如(－)Al|NaOH(aq)|Mg(＋)原电池中Al做负极，在强碱性条件下，Al比Mg活泼。(2)根据电流方向或电子流动方向判断。在外电路上，电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。(3)根据原电池里电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。(4)根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。(5)依据现象判断。一般溶解的一极为负极，增重或者有气体放出的一极为正极。燃料电池除外。1．在内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。2．电子只流经外电路，流向为：负极→导线→正极。3．电流方向与电子流向相反。4．只有根据能自发进行且放出能量的氧化还原反应才能设计原电池。下列有关原电池的说法中，正确的是()A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．正极是电子流出的极D．是由电能转化为化学能的装置【解析】原电池是化学能转化为电能的装置。在原电池工作时，较活泼的负极失电...