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第六章化学反应与能量
第一节化学反应与能量变化
第2课时化学反应与电能
核心素养发展目标
1.设计实验认识构成原电池的条件。
2. 理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。
1、煤炭是非可再生资源，会造成能源危机
2、煤炭燃烧会产生污染性气体
3、经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低
【思考与交流】
直接
机械能
(涡轮机)
发电机电
能
热 蒸汽
能
化学能
(燃料)
燃烧
电极名称：正极
电极反应类型：还原反应 电极反应式：
2H++2e=H
个；
工作原理：
电极名称：负 极
电极反应类型：
氧化反应
电极反应式：
Zn -2e=Zn +
e-
e-
Zn Cu
原电池总反应式：Zn +2H+=== Zn ++H
加快Zn 的溶解速率!
→Zn +
SO -so2-
-H
稀硫酸
H+
H+
笔记
一 、原电池
1.定义：将化学能直接转变成电能的装置
2.工作原理：
活泼金属做负极，失电子发生氧化反应，电子经过外电路转移到 正极，电解质溶液中的阳离子在正极得电子发生还原反应。
“电子不下水，离子不上岸”
笔记
3.构成条件
①自发进行的氧化还原反应
②活动性不同的两个电极(石墨C)
③电解质溶液
④闭合回路
Zn+2H+=Zn ++H t
【课堂练习】
1、请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，写出电
极反应式和总反应式。
e I
Cu Zn
H SO (aq) CuSO (aq)
负极( Fe ):Fe-2e -=Fe +. 负极(Zn): Zn-2e*=Zn +
正极(Cu ): Cu ++2e -=Cu .
总反应式：Zn+Cu +=Zn ++Cu.
正极(Ag):2H++2e-=H 个。
总反应式：Fe+2H+=Fe ++H 个.
●
(1)金属活动性 (有特殊)
(2)反应类型
(3)外电路：电子流向/电流方向
(4)内电路：离子移动方向 阳离子 →正极
(5)反应现象
负极：溶解，质量减轻；
正极：固体析出或者气泡产生。
笔记
4.正负极的判断方法
笔记
6.应用
(1)加快负极金属的反应速率
如：Zn粒与稀H SO 反应制取H , 加入少量CuSO 粉末。
(2)判断金属活动性 两个电极活动性相差越大，反应速率越快。
(3)设计原电池
A B C
D
正极 Zn Cu Cu
Fe
负极 Cu Zn Zn
Zn
电解质溶液 CuCl H SO CuSO
HCI
【课堂练习】
2、一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu +=Zn ++Cu, 该反应的 的原电池正确组合是( c )
锌铜原电池的实验探究
原电池的基本概念
锌铜原电池的工作原理
原电池的应用
原电池的工作原理
总反应：
Cu+4HNO (浓)===Cu(NO ) +2NO 个 + 2H O
负极：
正极：
浓硝酸
总反应：
2A1+2NaOH+2H O===2NaA1O +3H ↑
介质
负极：
正极：
笔记
一、一次电池
锌锰干电池
锌筒作 负 极 ，石墨棒作 正 极 ，氯化铵糊作电解质溶液。
总反应
Zn+2MnO +2NH +==Zn ++2MnO(OH)+2NH 个
负极
Zn-2e~===Zn +
正极
2MnO +2NH ++2e===2MnO(OH)+2NH 个
碳棒
MnO 糊 NH Cl糊 锌筒
放 电 总反应
Pb+PbO +2H SO 充电 2PbSO +2H O
负极
Pb+SO --2e-==PbSO
正极
PbO +4H++SO -+2e-=PbSO +2H O
(1)工作时，电解质溶液中的H+ 移向何极 硫酸的浓度如何变化
提示：PbO (或正极);减小。
(2)当外电路转移2 mol e-时，理论上负极板的质量增加多少
提 示 ：96 g。
笔记
二、二次电池
铅酸蓄电池
PbO ( 正 极 )
Pb (负极)
放电
H SO,(aq)
三、燃料电池
1.通常氢氧燃料电池有酸式(电解质溶液为稀硫酸)和碱式(电解质溶液为 氢氧化钠溶液)两种。试回答下列问题：
负极：2 H -4 e-=== 4H+
正极：O +4e-+2H O===4OH-
负极电解质溶液正极 氢氧燃料电池示意图
OH-
O
OH-
H O一
惰性电极
H O
H+—
H
惰性电极
氢气入口
氧 气入口
(1)若电解质溶液为稀硫酸，正极和负极的电极反应式分别是什么
提示：正 极 ：O +4e-+4H+===2H O, 负极：2H -4e-===4H+。
(2)若电解质溶液为氢氧化钠溶液，正极和负极的电极反应式分别是什么 提示：正极：O +4e-+2H O===40H-,负极：2H -4e-+40 H- ===4H O。
(3)两种情况下，电池总反应方程式一样吗
提示：将两种情况下的正、负极反应式相加和，电池总反应方程式都为
2H +O ===2H O。
电解质 电解质溶液为H SO
电解质溶液为KOH
总反应 CH +20 ===CO +2H O
CH +2O +2OH-=CO3-+3H O
负极 CH +2H O-8e===CO +8H+
CH +100H--8er==CO}-+7H O
正极 O +4H++4e==2H O
O +4e+2H O===4OH-
**甲烷燃料电池
电势：正极>负极
电势差越大，反应速率越快。

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