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1、普通干电池钮扣电池笔记本电脑 专用电池 摄像机专用电池 “神六”用太阳能电池手机电池学习目标：学习目标：1 1、分析铜锌原电池，了解、分析铜锌原电池，了解原电池的工作原理原电池的工作原理，了解根，了解根据据电极反应电极反应和和电流的方向电流的方向判断判断原电池正极、负极原电池正极、负极的方法，的方法，以及电极反应的概念。以及电极反应的概念。2 2、了解几种、了解几种重要的化学电源重要的化学电源，掌握原电池的实际应用。，掌握原电池的实际应用。3 3、分析铜、分析铜铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了解解金属腐蚀的电化学原理以及防护金属腐蚀的电化学原理以及防护的
2、原则。的原则。4 4、通过学习，进一步从、通过学习，进一步从能量的角度能量的角度理解化学科学对人理解化学科学对人类生活的重要贡献。类生活的重要贡献。原电池的工作原理温故知新温故知新1、原电池：把、原电池：把化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。2、构成原电池的条件、构成原电池的条件（1 1 1 1）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做做做做电极电极电极电极；（2 2 2 2）两电极在）两电极在）两电极在）两电极在电解质电解质电解质电解质溶液中；溶液中；溶液中；
3、溶液中；（3 3 3 3）形成）形成）形成）形成闭合回路闭合回路闭合回路闭合回路;（4 4 4 4）有）有）有）有自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应。原电池的工作原理练习练习判断下列装置是否能形成原电池？判断下列装置是否能形成原电池？ABCDEF原电池的工作原理自主探究自主探究1实验实验1.将锌片加入将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液溶液中，测量溶液温度温度的变的变化，分析能量变化的情况。记录实验化，分析能量变化的情况。记录实验1的现象和结论。的现象和结论。现象：现象：锌片溶解锌片溶解锌片溶解锌片溶解,有红色物质析出有红色物质析出有红色物质析出有红色物质
4、析出,温度计显示温度迅速上温度计显示温度迅速上温度计显示温度迅速上温度计显示温度迅速上升升升升.结论（反应的实质）：结论（反应的实质）：Zn+Cu2+Zn2+Cu化学能化学能 热能热能在实验在实验1中：中：锌原子失去电子锌原子失去电子直接转移直接转移给给Cu2+原电池的工作原理自主探究自主探究1实验实验2.如果锌片加入如果锌片加入CuSO4溶液的反应是溶液的反应是放热放热反应，反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为请设计实验将该反应释放的能量转化为电能电能并并 实施你所设计的实验。实施你所设计的实验。试剂和仪器：试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度溶液，锌片，铜片，温度 计，检流计，
5、导线，大烧杯。计，检流计，导线，大烧杯。思考并设计实验方案，预测实验思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。的现象和结论。原电池的工作原理实验实验2.如果锌片加入如果锌片加入CuSO4溶液的反应是溶液的反应是放热放热反应，反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为请设计实验将该反应释放的能量转化为电能电能并并 实施你所设计的实验。实施你所设计的实验。自主探究自主探究1现象：现象：结论：结论：锌片溶解而变细锌片溶解而变细锌片溶解而变细锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转
6、.Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=CuZn+Cu2+Zn2+Cu2e2e-化学能化学能 电能电能在实验在实验2中：中：锌原子失去的锌原子失去的电子电子沿导线沿导线定向移动定向移动到到铜电极，而在溶液中铜电极，而在溶液中阴阳离子阴阳离子发生了发生了定向移动定向移动，从而构成闭合回路。，从而构成闭合回路。化学能化学能 电能电能原电池的工作原理A锌锌e-e-铜铜SO42-Cu2+SO42-Cu2+Cu2+ZnZn2 2+Cu2+Cu2+SO42-CuSO4溶液溶液Cu2+SO42-e-e-e-e-+思考与讨论思考与讨论该电池的电子流向？电极反应？该电池的
7、电子流向？电极反应？原电池的工作原理原理分析：原理分析：负极负极负极负极:氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应正极：正极：正极：正极：还原反应还原反应还原反应还原反应1、电极反应、电极反应Zn-2eZn-2e-ZnZn2+2+CuCu2+2+2e+2e-Cu Cu 锌片锌片锌片锌片失去电子失去电子失去电子失去电子，铜离子，铜离子，铜离子，铜离子得到电子得到电子得到电子得到电子，两极之间溶液离，两极之间溶液离，两极之间溶液离，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭子的定向移动和外部导线中
8、电子的定向移动，构成闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生转移过程，产生转移过程，产生转移过程，产生电流电流电流电流。总反应：总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu原电池的工作原理思考思考 原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料和电解质溶液吗？和电解质溶液吗？原电池的工作原理思考：思考：CuZn 下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进
9、使其形成原电池？行，将如何改进使其形成原电池？ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液原电池的工作原理思考：思考：CuZn ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液 盐桥：在盐桥：在U形管中装满用饱和形管中装满用饱和KCl溶液溶液和琼胶作成的冻胶。和琼胶作成的冻胶。改进的装置：改进的装置：原电池的工作原理交流研讨：交流研讨：1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？、左右烧杯中各发生了什么反应？4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方
10、、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？半电池：包括电极材半电池：包括电极材料和电解质溶液，两料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。原电池的工作原理盐桥的作用：盐桥的作用：使使Cl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移向铜盐方向移动，使动，使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从不断从Zn极流向极流向Cu极，使电流持续传导。极，使电流持续传导。Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu总反应：总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu原电池的氧化反应和
11、还原反原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，应分别在两个电极上进行，两个原电池装置两个原电池装置本质上本质上是完是完全相同的。全相同的。电池反应电池反应原电池的工作原理练习：练习：为获得较长时间的稳定电流为获得较长时间的稳定电流,如何将由如何将由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单组成的原电池（如左下图）进行简单改装？改装？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu 1 1、将、将A A、B B、C C、D D四块不同的金属片浸入四块不同的金属片浸入稀硫酸，导线两两相连可组成原电池。若稀硫酸，导线两两相连可组成原电池。若A A、B B相连形成原电池
12、时，相连形成原电池时，A A为负极，为负极，C C、D D相连形相连形成原电池时，成原电池时，C C为负极，为负极，A A、C C相连形成原电相连形成原电池时，池时，C C极有大量的气泡产生，极有大量的气泡产生，D D、B B相连形相连形成原电池时，成原电池时，B B极有大量的气泡产生。则这极有大量的气泡产生。则这四种金属的活动性由大到小的顺序是（四种金属的活动性由大到小的顺序是（）A A、CABDCABD B B、ABCD ABCD C C、ACDBACDB D D、DBACDBAC C3、下列关于实验现象的描述不正确的是（、下列关于实验现象的描述不正确的是（）A把把铜铜片片和和铁铁片片紧紧
13、靠靠在在一一起起浸浸入入稀稀硫硫酸酸中中，铜铜片片表面出现气泡表面出现气泡B用用锌锌片片做做阳阳极极，铁铁片片做做做做阴阴极极，电电解解氯氯化化锌锌溶溶液，铁片表面出现一层锌液，铁片表面出现一层锌C把把铜铜片片插插入入三三氯氯化化铁铁溶溶液液中中，在在铜铜片片表表面面出出现现一层铁一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快铜溶液，气泡放出速率加快 C电池电池化学能转化为电能化学能转化为电能装置：装置：原电池原电池电极反应：电极反应：正极：还原反应正极：还原反应负极：氧化反应负极：氧化反应产生产生直流电直流电利用利用化学电源化
14、学电源锌锰干电池锌锰干电池（一次电池）（一次电池）铅蓄电池铅蓄电池（二次电池）（二次电池）氢氧燃氢氧燃料电池料电池防止防止 电化学腐蚀：电化学腐蚀：负极金属被氧化为阳离子负极金属被氧化为阳离子覆盖覆盖保护层保护层牺牲牺牲阳极保护阳极保护阴极阴极电保护电保护常见电池和新型电池示例常见电池和新型电池示例原电池应用原电池应用负极负极（锌筒）（锌筒）：Zn-2e-=Zn 2+正极正极（石墨）（石墨）：2NH4+2e-=2NH3+2H2 总反应：总反应：Zn+2NH4+=Zn 2+2NH3+2H2 1、锌、锌-锰干电池锰干电池常用电池的电极反应和电池总反应式书写常用电池的电极反应和电池总反应式书写2NH
15、4+2MnO2+2e=2NH3+Mn2O3+H2OZn+2NH4+2MnO2=Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O2、铅蓄电池、铅蓄电池负极负极PbPb：Pb+SO42-2e-=PbSO4正极正极PbO2：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：总反应：例例2：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是()A放电时，Fe是负极，NiO2是正极 B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C充电时，阴极上的电极反应为：D放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动 解析：解析：蓄电池
16、放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属，蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属，A正正确。放电时，确。放电时，Fe是原电池的负极，是原电池的负极，Fe失电子被氧化成失电子被氧化成Fe2+离子。由于负极离子。由于负极Fe的附近聚集较多的的附近聚集较多的Fe2+离子，电解质溶液中的阴离子向负极移动，离子，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正不正确。充电时蓄电池起电解池作用，充电时电源的负极应与蓄电池的负极（确。充电时蓄电池起电解池作用，充电时电源的负极应与蓄电池的负极（Fe，此时作为电解池的阴极）相连接，发生还原反应。，此时作为电解池的阴极）相连接，发生还原反应。C正确。反
17、应是在碱性溶正确。反应是在碱性溶液中进行的，液中进行的，B B不正确。不正确。答案：答案：B B、D D。钮扣电池：不锈钢制成一个由正钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由内靠正极一端填充由AgAg2 2O O和少量和少量石墨组成的正极活性材料，负极石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓材料，电解质溶液为浓KOHKOH溶液，溶液，已知电池内已知电池内ZnZn的氧化产物为的氧化产物为ZnOZnO，3、银、银-锌电池锌电池负极：负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O
18、 正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：总反应：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag4、燃料电池、燃料电池负极负极H H2 2：2 2H2+4OH-4e-=4H2O 正极正极O O2 2：O O2+2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：O O2+2+2H2 =2H2O氢氧燃料电池是一种新氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。电极表面放电。例例3 3：航航天天技技术术上上使使用用的的氢氢氧氧燃燃料料电电池池具具有有高
19、高能能、轻轻便便、无无污污染染的的优优点点。氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸酸式式和和碱碱式式两两种种，它它们们放放电电时时的的总总反反应应都都可可以以表表示示为为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，酸酸式式电电池池中中电电解解质质是是酸酸，其其负负极极反反应应可可表表示示为为2H2H2 2-4e-4e-=4H=4H+，则则其其正正极极反反应应式式为为_ _ _。碱碱式式电电池池的的电电解解质质是是碱碱，其其正正极极反反应应式式为为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-，则其负极反应可表示为则其负极反应可表示为_ _。O2+4e-+4H+=2H2O
20、2H2-4e-+4OH-=4H2O 4 4、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中的甲烷燃料电池中a a极的电极反应式：极的电极反应式：，此时电池内总的反应式此时电池内总的反应式 ：。KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH-8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 有人设计出
21、利用有人设计出利用CH4和和O2的反应，用的反应，用铂电极在铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的溶液中构成原电池。电池的总反应类似于总反应类似于CH4在在O2中燃烧，则下列说中燃烧，则下列说法正确的是（法正确的是（）每消耗每消耗1molCH4可以向外电路提供可以向外电路提供8mole-负极上负极上CH4失去电子，电极反应式：失去电子，电极反应式：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O负极上是负极上是O2获得电子，电极反应式为：获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-电池放电后，溶液电池放电后，溶液PH不断升高不断升高 A.B.C.D.A 5、(99理综理综)熔融盐燃料
22、电池具有高的发电熔融盐燃料电池具有高的发电效率效率,因而受到重视因而受到重视.可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气为阳极燃气,空空气与气与CO2的混合气为阴极助燃气的混合气为阴极助燃气,制得在制得在6500下工作的燃料电池下工作的燃料电池,完成有关的电池完成有关的电池反应式反应式:负极反应式负极反应式:,正极反应式正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-总电池反应总电池反应 式式:.2CO+2CO32-4e-=4CO22CO+O2=2CO2解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃烧。
23、本题中燃烧。本题中COCO为还原剂，空气中为还原剂，空气中O O2 2为氧化剂，为氧化剂，电池总反应式为：电池总反应式为：2CO+O2CO+O2 2=2CO2CO2 2。用总反应式。用总反应式减去电池负极（即题目指的阳极）反应式，就可减去电池负极（即题目指的阳极）反应式，就可得到电池正极（即题目指的阴极）反应式：得到电池正极（即题目指的阴极）反应式：O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e-=2CO 2CO3 32-2-。5、海水电池（电解质溶液为海水）、海水电池（电解质溶液为海水）负极：负极：4Al-12e=4Al3+，正极：正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应：总反应：4A
24、l+3O2+6H2O=4Al(OH)36、锂电池（非水有机溶剂电解液）、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：负极：2Li-2e=2Li+，正极：，正极：I2+2e=2I，总反应：总反应：2Li+I2=2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。（1）利利用用铁铁被被氧氧气气氧氧化化时时放放热热反反应应所所放放出出的的热热量量。（2）碳碳粉粉的的主主要要作作用用是是和和铁铁粉粉、氯氯化化钠钠溶溶液液一一起起构构成成原原电电池池，加加速速铁铁屑屑的的氧氧化化
25、。氯氯化化钠钠溶溶于于水水，形形成成了电解质溶液。了电解质溶液。（3）负极：）负极：2Fe-4e-=2 Fe2+，正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-，总反应方程式是：总反应方程式是：4 Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3 市市场场上上出出售售的的“热热敷敷袋袋”其其主主要要成成分分是是铁铁屑屑、碳碳粉粉、木木屑屑和和少少量量氯氯化化钠钠、水水等等，热热敷敷袋袋启启用用之之前前用用塑塑料料袋袋密密封封使使其其与与空空气气隔隔绝绝，启启用用时时，打打开开塑塑料料袋袋轻轻轻轻揉揉搓搓就就会会放放出出热热量量，使用完后，会发现有大量的铁锈存在，请回答下列问题：使用完后，会发现有大量的铁
26、锈存在，请回答下列问题：（1）热敷袋使用时，为什么会放出热量？）热敷袋使用时，为什么会放出热量？（2）碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？）碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？（3）试写出有关的电极反应式和化学方程式。）试写出有关的电极反应式和化学方程式。原电池电极反应式的书写注意事项：原电池电极反应式的书写注意事项：（1）负氧正还。）负氧正还。（2）要要注注意意溶溶液液的的酸酸碱碱性性，适适当当的的在在电电极极方方程程式式两两边边添添加加H+、OH、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。以遵循电荷守恒和质量守恒。（3）要要注注意意电电极极反反应应产产物物是是否否与与电电解解质溶液
27、发生反应。质溶液发生反应。小结小结化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀与电化腐蚀金属的腐蚀金属的腐蚀 金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。过程，即为金属的腐蚀。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。金属的腐蚀及其防护金属的腐蚀及其防护析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）为例）O2+2H2O+4e-=4OH2H+2e-=H2Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2Fe-2e=Fe2+（3）金属防护的几种重要方法）金属防护的几
28、种重要方法 改变金属内部的组织结构，制成合金。改变金属内部的组织结构，制成合金。在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖保护层。电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解 池的阴极而受到保护。池的阴极而受到保护。在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀小结小结例例下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 A B C D D