1、第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量第3课时 化学电源原电池构成条件两种活泼性不同的金属作电极电解质溶液形成闭合回路能自发进行氧化还原反应1.依据一个确定的氧化还原反应找出氧化剂、还原剂还原剂一般为负极材料(或在负极上被氧化)氧化剂一般为电解质溶液中的阳离子2.设计思路(1)定：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。(2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。还原剂ne= 氧化产物(负极电极反应)；氧化剂ne= 还原产物(正极电极反应)。(3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极稳定的金属或能
2、导电的非金属。(4)画：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。电极反应式材料选择装置负极：_正极：_ 3.实例以FeCuSO4 = FeSO4Cu为例FeCuSO4Fe2e= Fe2Cu22e= Cu负极：_正极：Cu或C等(活泼性比Fe差的金属或导电的石墨棒均可)电解质溶液：_溶液1.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu，该反应的的原电池正确组合是（ ）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl【练习】2. Zn片、Ag片、AgNO3溶液为组装材料设计原电池。负极（Fe）：2Fe - 2e- = Fe2+正极（C
3、）：2Fe3+2e- = 2Fe2+3. 利用下述反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2设计一个原电池装置。画出装置图；标明电极材料和电解质溶液；写出电极反应式。（先写出离子反应）【练习】发展中的化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池（1）一次电池干电池特点：放电之后不能充电普通锌锰电池负极：Zn 2e- = Zn2+正极：2NH4+ +2MnO2+2e- =2NH3+Mn2O3+H2O 总反应：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2+2NH3 +Mn2O3 + H2OZn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2 碱性锌锰干电池 2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH 负极
4、： Zn2OH2e=Zn(OH)2 正极： 1.电极材料：Zn（）、C（+） KOH 2.电解质溶液： 3.电极反应： 4.电池总反应： （2）充电电池(又称二次电池)特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。从而实现放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为化学能）的循环。实例：铅酸蓄电池、锂离子电池等。应用：手机、笔记本式计算机、照相机和摄像机等所用的电池大多是锂离子电池。（2）充电电池(又称二次电池)Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(-) (+)负极: Pb +SO42- - 2e- = PbSO4 Pb + P
5、bO2 + 4H+ +2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O正极：PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O铅蓄电池特点：二次电池，可再次充电使用电池总反应式：（3）燃料电池 概念：将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。 特点：清洁（以H2为燃料时，产物为H2O；以CH4为燃料时，产物为H2O和CO2）、安全、高效（能量转化率可以达到80）；反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供；供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充电时间较短。O2始终为正极电解质溶液为硫酸溶液时正极： O2+ 4e- + 4H+
6、= 2H2O负极： 2H2 4e- = 4H+总反应式： 2H2+O2=2H2O（3）燃料电池氢氧燃料电池酸性碱性负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24H4e=2H2OO24e2H2O=4OH电池总反应2H2O2=2H2O（3）燃料电池1.下列有关电池的说法不正确的是（ ）A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中，锌电极是负极B 【课堂练习】2.已知空气锌电池的电极反应为锌片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O22H2O4e=4OH，据此判断，锌片是（ ）A.正
7、极，被还原 B.正极，被氧化C.负极，被还原 D.负极，被氧化D【课堂练习】3.汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2Pb2H2SO4 = 2PbSO42H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ）A.Pb是正极 B.PbO2得电子，被氧化C.负极反应是PbSO42-2e=PbSO4 D.电池放电时，溶液的酸性增强C【课堂练习】4.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下图。下列有关氢氧燃料电池的说法，正确的是（ ）A.该电池工作时电能转化为化学能B.该电池中电极a是正极C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD.该电池的总反应：2H2O2=2H2OD【课堂练习】
