幻灯片 1第2课时 化学电源
----
幻灯片 2构成原电池应满足什么条件？
提示 ①电解质溶液；②两个活泼性不同的电极，并且两个电极直接或间接地连在一起，并插入电解质溶液中；③能自发地发生氧化还原反应；④形成闭合回路。
举例说明常用的电池有哪些？
提示 干电池，如锌锰电池；蓄电池，如汽车用的铅蓄电池、手机用的镍氢电池和锂电池；另外还有应用于航天和军事领域的燃料电池等。
1．
2．
----
幻灯片 31．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生
产、生活和国防中的实际应用。
2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。
3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书
写电极反应式。
----
幻灯片 4化学电池是将______转变成______的装置。
化学电池的分类
1．
_____电池（普通锌锰电池、碱性锌锰电池）
_____电池（铅蓄电池）
_____电池（氢氧燃料电池）
化学电
池（部分）
化学能
电能
一次
二次
燃料
----
幻灯片 5化学电池的优点
(1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。
(2)可以制成各种____________、不同____________的电池及电池组。
(3)使用方便，易于维护。
判断电池优劣的主要标准
(1)比能量：参与电极反应的单位质量或单位体积的电极材料_________的大小，单位(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。
(2)比功率：参与电极反应的单位质量或单位体积材料
__________的大小，单位W·kg－1或W·L－1。
(3)电池的___________的长短。
2．
3．
能量转换效率
形状和大小
容量和电压
放出电能
输出功率
可储存时间
----
幻灯片 6废旧电池的处理
_____利用废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的_____ ，而且也是对_____的节约。
新型二次电池
小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。如：镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等。
4．
5．
回收
破坏
资源
----
幻灯片 7 可充电电池的反应是可逆反应吗？
提示 可充电电池有充电和放电两个过程，放电时的负极反应和充电时的阴极反应，放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆，因此总反应在形式上也是互逆的，但因为互逆的反应是在不同条件下进行的，所以并不属于可逆反应。
【慎思1】
----
幻灯片 8 铅蓄电池充电时，如何与外电源相接？
提示 铅蓄电池充电时，电池的负极变为阴极发生还原反应，生成Pb，与电源负极相连；电池的正极变为阳极发生氧化反应，生成PbO2，与电源正极相连。正极接正极，负极接负极。
【慎思2】
----
幻灯片 9
----
幻灯片 10----
幻灯片 11 下列有关电池的叙述正确的是 ( )。
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
C．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
D．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
【例1】►
解析
答案 B
----
幻灯片 12原电池的类型
原电池基本类型较多：(1)负极参与反应的原电池：活泼金属作电极构成原电池，被腐蚀的金属作负极；(2)两电极都参加反应的电极：可充电电池是两个电极都参与反应的原电池；(3)两个电极不参加反应的原电池：燃料电池用惰性电极作两极，分别向两极上通入参与氧化还原反应的气体，从而形成原电池。
----
幻灯片 13 铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质为硫酸。工作(放电)时该电池的总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。试根据上述情况判断：
(1)蓄电池的负极材料是______________。
(2)工作时，正极反应为___________________________。
(3)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。
(5)电流方向从________极流向______极。
【体验1】►
----
幻灯片 14解析 蓄电池工作时，起原电池作用，题中各小题概括叙述了蓄电池放电时所涉及的各个方面。根据原电池原理，负极发生氧化反应，元素化合价升高，所以Pb为负极；正极发生还原反应，元素化合价降低，从总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应：PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，H＋转变成H2O，所以溶液pH增大；原电池工作时溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。
答案 (1)Pb
(2)PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O
(3)增大 (4)负 (5)正 负
----
幻灯片 15根据给出的两个电极反应式写总反应式
书写时注意使两个电极反应式得失电子数相等后相加两式，消去反应物和生成物中相同的物质即可。
注意若反应式同侧出现不共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO42－，要写成反应后的物质，如H2O和PbSO4。
1．
----
幻灯片 16根据装置书写电极反应式
(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池的正负极上的反应物质。
(2)电极反应式的书写
①负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池，负极：Pb＋SO42－－2e－===PbSO4。
②正极：阳离子得到电子生成单质，若反应物是O2，则有以下规律：
电解质是碱性或中性：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
电解质是酸性：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2．
----
幻灯片 17给出总反应式，写电极反应式
书写步骤：(1)列物质，标得失；(2)选离子，配电荷；(3)配个数，巧用水；(4)两式加，验总式。以氢氧燃料电池为例说明如下：
已知电池总反应式为2H2＋O2===2H2O。电解质溶液为KOH溶液，试写出两极反应式。
负极书写步骤为：
(1)根据总电池方程式列出总式两边化合价升高的有关物质，标出失去电子的数目：2H2－4e－―→2H2O
(2)根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使反应式两边电荷总数相等。
2H2＋4OH－－4e－―→2H2O
3．
----
幻灯片 18此时注意：①电子带负电，②在碱性电解质溶液中，电极反应式不宜出现H＋，如上式写成2H2－4e－―→4H＋就不对了。
(3)利用H2O使两边元素守恒，即2H2＋4OH－－4e－===4H2O
同理：正极电极反应式书写如下：
①O2＋4e－―→2H2O ②O2＋4e－―→2H2O＋4OH－
③O2＋2H2O＋4e－===4OH－
将正负极电极方程式相加，若得到总反应式，说明写法正确。
----
幻灯片 19可充电电池电极反应式的书写
(1)原电池的负极发生氧化反应，充电时为阴极，发生还原反应，故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反。
(2)原电池的正极发生还原反应，充电时为阳极，发生氧化反应，故放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反。
4．
----
幻灯片 20 飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出，并在电极表面放电，总反应式为：2H2＋O2===2H2O。
(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池，则负极通入_____，电极反应式为______________________________________，
正极通入________，电极反应式为_____________________
__________________________________________________。
(2)如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式负极为___________________，正极为__________________。
(3)如把KOH溶液改为NaCl溶液作电解质则电极反应式负极为___________________，正极为____________________。
(4)(1)和(2)的电解液不同，反应进行后其溶液的pH变化依次为________，________。
【例2】►
----
幻灯片 21解析 根据原电池的反应原理，氢氧燃料电池总反应式为2H2＋O2===2H2O，因负极被氧化，正极被还原，即H2被氧化，通入H2的电极为负极；O2被还原，即通入O2的电极为正极，在碱性溶液中H2失去电子生成的H＋要与OH－反应，在酸性溶液中O2得电子生成O2－要与H＋反应，中性和碱性溶液中O2－要与H2O反应。
答案 (1)H2 2H2＋4OH－－4e－===4H2O O2 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(4)变小 变大
----
幻灯片 22原电池电极反应均是氧化还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒的原则，两电极反应式相加得电池总反应式。
----
幻灯片 23 燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。则下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是
( )。
A．负极反应式为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O
B．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
C．随着反应进行，电解质溶液碱性不变
D．该电池的总反应与甲烷燃烧的反应方程式相同，反应式
为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O
【体验2】►
----
幻灯片 24解析 本题考查燃料电池的反应原理、电极反应式的书写等知识。对于该燃料电池，负极CH4失电子被氧化，其中产物之一应是CO2，但在KOH溶液中，一定会变为
CO32－。故电极反应为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O，正极O2得电子被还原，生成物应与电池中电解质溶液相关。电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；将两个电极反应式相加，即可得到总反应式为：CH4＋
2OH－＋2O2===CO32－＋3H2O。可见随着反应的进行，电解质溶液中c(OH－)不断减小。
答案 AB
----
幻灯片 25 探究准备：新鲜水果若干(苹果、柠檬或橘子等)，锌片、铜片若干，灯泡、导线、砂纸。
探究过程：(1)用砂纸将锌片和铜片磨光，然后平行地插入水果中，用导线连接锌片和铜片。
(2)用舌头同时轻触锌片和铜片，舌头稍有发麻和刺痛的感觉，这证明你的制作是成功的。
(3)锌片和铜片分别作电池的两极，用导线与小灯泡串联，小灯泡会不会发光呢？可能会让你失望，小灯泡没亮！可能是因为一个水果电池的电压不够的原因，多串联几个看看。
实验探究四 “水果电池”的制作与应用
【案例】
----
幻灯片 26如图，当“水果电池”增加到一定数目，灯泡就亮了。
探究结论：水果与锌片、铜片也能构成原电池，其原因是：______________________________________________________________________________________________________。
答案 锌片作负极、铜片作正极形成了原电池，水果的果汁是电解质溶液
----
【点此下载】