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化
学
能
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电能
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光能
电能
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铝热反应焊接钢轨
第2章 化学键 化学反应规律
第2节 化学反应与能量转化 课时2
今天学点什么？
1、学一个电池
2、设计一个电池
构成条件、工作原理、电极反应式
是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置。
化学电池：
是提供电能的装置
原电池：
一、初识氢氧燃料电池
【思考】
1、简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化为电能，如何产生电流？
2、氢氧燃料电池由哪几部分构成？各部分的作用是什么？
【资料】
1.电荷的定向移动形成电流需要满足：有电源提供电势差，形成闭合回路。
2.当导体中有电流时，发生定向移动的可能是电子（如金属导电），还可能是带正负电荷的阳离子、阴离子同时向相反的方向移动（如溶液导电）。
1、简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化为电能，如何产生电流？
电子和离子的定向移动
氢气（负极反应物）
2H2 - 4e- =4H+
氧气（正极反应物）
O2 + 4e- + 4H+ =2 H2O
发生的化学反应： ，
2H2 +O2 = 2H2O
（2）氢氧燃料电池由哪几部分构成？各部分的作用是什么？
做还原剂，失电子，发生氧化反应
做氧化剂,得电子，发生还原反应
（2）氢氧燃料电池由哪几部分构成？各部分的作用是什么？
构成部分 构成物质 作用
电极 正极电极
正极反应物 负极电极 负极反应物 电子导体
离子导体 自发的氧化还原反应
石墨电极
氧气
石墨电极
氢气
导线
稀硫酸溶液
2H2＋O2===2H2O
连接内外电离，形成电势差，使电流分布均匀
保证正、负极间的电离导电作用，形成闭合回路
提供电子，提供能量
原电池
电解质溶液
失e-,沿导线传递，有电流产生
阴离子
负极
正极
原电池工作原理
外电路：负极 正极，形成电流。
e-
内电路：阴阳离子的定向移动，形成闭合回路。
归纳1
原电池构成的条件：
1、自发的氧化还原反应
2、两个不同材料的电极
3、电解质溶液
4、能形成闭合的回路
归纳2
1.下列装置哪些能形成原电池？哪些不能？并说明理由。
[练一练]
稀H2SO4
Zn
Zn
稀H2SO4
Cu
Cu
稀H2SO4
Zn
C
×
×
√
稀盐酸
Zn
Cu
酒精
Zn
Cu
√
×
稀盐酸
Zn
Cu
Zn
Cu
稀盐酸
稀盐酸
√
×
稀H2SO4
Cu
C
×
方法引导
氧化还原反应
原电池
氧化反应、
还原反应
分开进行
形成
闭合回路
(失电子)
(得电子)
负极反应物
负极材料
正极
设计原电池的基本思路
还原剂 + 氧化剂 氧化产物 + 还原产物
电子导体
负极
正极材料
正极反应物
离子
导体
二、设计一个简单的原电池
实验方案设计
设计思路及依据 实验装置 实验现象
Zn+2H+====Zn2++H2↑
确定 负极 选择负极反应物:_ __ 选择负极材料:________ 确定 正极 选择正极反应物:____ 选择正极材料:_______ 构成闭 合回路 选择离子导体:_________ 选择电子导体:___ 锌片
锌片
H+
铜片/石墨
稀盐酸或稀硫酸
导线
实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸； 烧杯、导线、电流表、开关
Zn片逐渐溶解
Cu上产生
气泡
e-
铜片
e-
电流
Zn2+
Zn
H+
SO42-
SO42-
H+
H2
结论：
① 两个活泼性不同的电极，一般较活泼的为负极
③ 阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
“正向正、负向负”
⑤ 电极方程式：正极+负极=总反应式
④ 负极，失电子，发生氧化反应
正极，得电子，发生还原反应
②电子不下水，离子不上岸
(正极电极一般不参与反应，溶液中阳离子得电子)
正极
负极
电解质溶液
三、其他常见电池（锌锰干电池）
电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐被消耗，二氧化锰不断被还原，属于一次电池。
（3）二次电池
放电：化学能转化为电能
充电：电能转化为化学能
铅酸蓄电池
镍氢电池
锂电子电池

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