高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能——电池 第1课时 原电池的工作原理、化学电源优质课件 鲁科版选修4

1、1第第3节化学能转化为电能节化学能转化为电能电池电池第第1课时原电池的工作原理、化学课时原电池的工作原理、化学电源电源第第1章化学反应与能量转化章化学反应与能量转化2学习目标学习目标1了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。方程式。2.掌握构成原电池的条件。掌握构成原电池的条件。3.了解常见化学电了解常见化学电源的种类、工作原理和用途。源的种类、工作原理和用途。4.能根据电池反应、电流能根据电池反应、电流方向等判断原电池的正极、负极。方向等判断原电池的正极、负极。第第1章化学反应与能量转化章化学反应与能量转化3知识点一原电池的工作

2、原理知识点一原电池的工作原理阅读教材阅读教材P19P23，思考并填空，思考并填空1铜锌原电池实验铜锌原电池实验(1)实验装置实验装置4(2)实验现象及分析实验现象及分析实现现象实现现象检流计指针检流计指针_；锌片溶解，铜片；锌片溶解，铜片变粗变粗电极反应电极反应负极负极(锌极锌极)：_，_反应反应(填反应类型填反应类型)正极正极(铜极铜极)：_，_反应反应(填反应类型填反应类型)电子流向电子流向电子由锌片通过导线流向铜片电子由锌片通过导线流向铜片电池反应电池反应ZnCu2=Zn2Cu能量转换能量转换化学能转化成电能化学能转化成电能发生偏转发生偏转Zn2e=Zn2氧化氧化Cu22e=Cu还原还原

3、5化学能化学能电能电能流出流出氧化氧化流入流入还原还原金属金属非金属非金属电解质电解质6氧化还原氧化还原负极负极正极正极锌极锌极铜极铜极负极负极正极正极相等相等总反应总反应7891011123应用应用依据原电池的工作原理，可以将氧化还原反应设计成原电依据原电池的工作原理，可以将氧化还原反应设计成原电池。设计思路如下：池。设计思路如下：设计思路设计思路实例实例以自发进行的氧化还原反应为以自发进行的氧化还原反应为基础基础2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2根据化合价变化，把氧化还原根据化合价变化，把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极应两个半反

4、应，从而确定电极反应反应氧化反应氧化反应(负极负极)：Cu2e=Cu2还原反应还原反应(正极正极)：2Fe32e=2Fe213设计思路设计思路实例实例以两极反应为原理，确定电极以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液材料及电解质溶液画出示意图画出示意图负极材料：负极材料：Cu正极材料：石墨或铂正极材料：石墨或铂电解质溶液：电解质溶液：FeCl3(aq)1415D16171819B2021C2223B2425负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为FeCl3溶液溶液负极反应：负极反应：Cu2e=Cu2，正极反应：正极反应：2Fe32e=2Fe22

5、627知识点二化学电源知识点二化学电源阅读教材阅读教材P23P26，思考并填空，思考并填空1化学电源有化学电源有_、_和和_等。等。一次电池一次电池_，使用后即弃去，因此可能，使用后即弃去，因此可能造成造成_。可充电电池也称为。可充电电池也称为_，可以反复可以反复_。可充电电池放电时是一个。可充电电池放电时是一个_，将，将_转化为转化为_；充电时是一个充电时是一个_，外加，外加_使电池使电池内发生电池反应的逆反应，将内发生电池反应的逆反应，将_转化为转化为_储存起来。储存起来。一次电池一次电池可充电电池可充电电池燃料电池燃料电池只能放电不能充电只能放电不能充电环境污染环境污染二次电池二次电池充

6、电和放电充电和放电原电池原电池化学能化学能电能电能电解池电解池直流电直流电电能电能化学能化学能282常见电源常见电源(1)锌锰干电池锌锰干电池类型类型酸性锌锰干电池酸性锌锰干电池碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池电极电极用用_做正极，做正极，_做负极做负极电解质电解质氯化铵和氯化锌氯化铵和氯化锌氢氧化钾氢氧化钾电电极极反反应应正正极极_负负极极_电池电池反应反应Zn2NH4Cl= ZnCl22NH3H2ZnMnO2H2O=ZnOMn(OH)2碳棒碳棒锌锌MnO22H2O2e=Mn(OH)22OHZn2e=Zn2Zn2OH2e=ZnOH2O2930(3)氢氧燃料电池氢氧燃料电池类型类型酸性燃料电池酸性燃料电池碱性燃料电池碱性燃料电池电极电极多孔石墨电极材料多孔石墨电极材料电解质电解质磷酸等酸性溶液磷酸等酸性溶液_溶液溶液电电极极反反应应正正极极_负负极极_电池电池反应反应2H2O2=2H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH2H24e=4H2H24OH4e=4H2OKOH313233D34353637383电解质类型有以下六种情况电解质类型有以下六种情况(1)酸溶液；酸溶液；(2)碱